Мои химические исследования, страница 41 - гдз по химии 8 класс учебник Журин

МОИ ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Домашний эксперимент.

«ПОМОЩНИК»

Подумайте, какие оксиды есть у вас дома.

Опишите их физические свойства и с помощью справочников (в том числе и размещённых в Интернете) установите их качественный и количественный состав.

Подумайте, какие оксиды есть у вас дома.

В быту можно встретить различные вещества, которые являются оксидами. Например: вода (оксид водорода, $H_2O$), которая течет из крана; углекислый газ (диоксид углерода, $CO_2$) в газированных напитках и продуктах горения; оксид кремния(IV) ($SiO_2$), являющийся основой стекла и песка; оксид железа(III) ($Fe_2O_3$), известный как ржавчина; оксид алюминия ($Al_2O_3$), образующий защитную пленку на алюминиевой фольге и посуде; оксид цинка ($ZnO$), входящий в состав некоторых лечебных кремов и мазей.

Ответ: Примеры оксидов, которые можно найти дома: вода ($H_2O$), углекислый газ ($CO_2$), оксид кремния(IV) ($SiO_2$), оксид железа(III) ($Fe_2O_3$).

Опишите их физические свойства и с помощью справочников (в том числе и размещённых в Интернете) установите их качественный и количественный состав.

1. Вода (оксид водорода) – $H_2O$

Физические свойства: При стандартных условиях – прозрачная жидкость без цвета, вкуса и запаха. Температура кипения – $100^{\circ}C$, температура замерзания – $0^{\circ}C$. Плотность около $1 \text{ г/см}^3$. Является универсальным полярным растворителем.

Качественный и количественный состав:

Дано:
Формула вещества: $H_2O$
Относительные атомные массы: $Ar(H) = 1$, $Ar(O) = 16$.

Найти:
Качественный состав.
Количественный состав (массовые доли элементов $w(H)$ и $w(O)$).

Решение:
1. Качественный состав: Молекула воды состоит из атомов двух химических элементов – водорода ($H$) и кислорода ($O$).
2. Количественный состав: В одной молекуле воды содержится два атома водорода и один атом кислорода. Рассчитаем массовые доли элементов.
Относительная молекулярная масса воды:
$Mr(H_2O) = 2 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$.
Массовая доля водорода:
$w(H) = \frac{2 \cdot Ar(H)}{Mr(H_2O)} = \frac{2}{18} \approx 0,111$ или $11,1\%$.
Массовая доля кислорода:
$w(O) = \frac{1 \cdot Ar(O)}{Mr(H_2O)} = \frac{16}{18} \approx 0,889$ или $88,9\%$.

2. Оксид кремния(IV) (кремнезём) – $SiO_2$

Физические свойства: Очень твёрдое, тугоплавкое кристаллическое вещество. В природе встречается в виде кварца (прозрачные кристаллы) и песка. Не имеет запаха. Нерастворим в воде. Температура плавления – около $1713^{\circ}C$. Основной компонент стекла, которое является аморфным веществом.

Качественный и количественный состав:

Дано:
Формула вещества: $SiO_2$
Относительные атомные массы: $Ar(Si) = 28$, $Ar(O) = 16$.

Найти:
Качественный состав.
Количественный состав (массовые доли элементов $w(Si)$ и $w(O)$).

Решение:
1. Качественный состав: Вещество состоит из атомов двух химических элементов – кремния ($Si$) и кислорода ($O$).
2. Количественный состав: В формульной единице оксида кремния(IV) содержится один атом кремния и два атома кислорода.
Относительная молекулярная масса оксида кремния(IV):
$Mr(SiO_2) = 1 \cdot Ar(Si) + 2 \cdot Ar(O) = 28 + 2 \cdot 16 = 60$.
Массовая доля кремния:
$w(Si) = \frac{1 \cdot Ar(Si)}{Mr(SiO_2)} = \frac{28}{60} \approx 0,467$ или $46,7\%$.
Массовая доля кислорода:
$w(O) = \frac{2 \cdot Ar(O)}{Mr(SiO_2)} = \frac{32}{60} \approx 0,533$ или $53,3\%$.

3. Оксид железа(III) (гематит) – $Fe_2O_3$

Физические свойства: Твердое вещество, в виде порошка имеет красно-коричневый цвет. Именно он придает ржавчине характерный оттенок. Нерастворим в воде. Является амфотерным оксидом. Температура плавления – около $1565^{\circ}C$.

Качественный и количественный состав:

Дано:
Формула вещества: $Fe_2O_3$
Относительные атомные массы: $Ar(Fe) = 56$, $Ar(O) = 16$.

Найти:
Качественный состав.
Количественный состав (массовые доли элементов $w(Fe)$ и $w(O)$).

Решение:
1. Качественный состав: Вещество состоит из атомов двух химических элементов – железа ($Fe$) и кислорода ($O$).
2. Количественный состав: В формульной единице оксида железа(III) содержится два атома железа и три атома кислорода.
Относительная молекулярная масса оксида железа(III):
$Mr(Fe_2O_3) = 2 \cdot Ar(Fe) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160$.
Массовая доля железа:
$w(Fe) = \frac{2 \cdot Ar(Fe)}{Mr(Fe_2O_3)} = \frac{112}{160} = 0,7$ или $70\%$.
Массовая доля кислорода:
$w(O) = \frac{3 \cdot Ar(O)}{Mr(Fe_2O_3)} = \frac{48}{160} = 0,3$ или $30\%$.

Ответ:
-Вода ($H_2O$): прозрачная жидкость без цвета и запаха, состоит из водорода ($w(H) \approx 11,1\%$) и кислорода ($w(O) \approx 88,9\%$).
-Оксид кремния(IV) ($SiO_2$): твёрдое тугоплавкое вещество (кварц, песок), состоит из кремния ($w(Si) \approx 46,7\%$) и кислорода ($w(O) \approx 53,3\%$).
-Оксид железа(III) ($Fe_2O_3$): твёрдое вещество красно-коричневого цвета (ржавчина), состоит из железа ($w(Fe) = 70\%$) и кислорода ($w(O) = 30\%$).