Номер 1245, страница 191 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1245. Образец неизвестного соединения содержит калий, водород, углерод и кислород, массы которых соответственно равны 3,90; 0,10; 1,20; 4,80 г. Установите формулу соединения.

Дано:

$m(\text{K}) = 3,90$ г

$m(\text{H}) = 0,10$ г

$m(\text{C}) = 1,20$ г

$m(\text{O}) = 4,80$ г

Найти:

Формулу соединения - $K_xH_yC_zO_w$

Решение:

1. Чтобы установить простейшую (эмпирическую) формулу соединения, необходимо найти соотношение количеств вещества (числа молей) атомов каждого элемента в данном образце. Соотношение атомов в формуле ($x:y:z:w$) будет равно соотношению их количеств вещества ($n(K):n(H):n(C):n(O)$).

2. Количество вещества ($n$) для каждого элемента вычисляется по формуле $n = \frac{m}{M}$, где $m$ – масса элемента, а $M$ – его молярная масса.

3. Используем молярные массы элементов из периодической таблицы Д. И. Менделеева, округленные до целых чисел:

$M(\text{K}) \approx 39$ г/моль

$M(\text{H}) \approx 1$ г/моль

$M(\text{C}) \approx 12$ г/моль

$M(\text{O}) \approx 16$ г/моль

4. Рассчитаем количество вещества для каждого элемента:

$n(\text{K}) = \frac{3,90 \text{ г}}{39 \text{ г/моль}} = 0,10$ моль

$n(\text{H}) = \frac{0,10 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 0,10$ моль

$n(\text{C}) = \frac{1,20 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 0,10$ моль

$n(\text{O}) = \frac{4,80 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 0,30$ моль

5. Теперь найдем соотношение количеств вещества:

$x:y:z:w = n(\text{K}) : n(\text{H}) : n(\text{C}) : n(\text{O})$

$x:y:z:w = 0,10 : 0,10 : 0,10 : 0,30$

6. Для получения целочисленных индексов в формуле, разделим все значения в соотношении на наименьшее из них (в данном случае на 0,10):

$x = \frac{0,10}{0,10} = 1$

$y = \frac{0,10}{0,10} = 1$

$z = \frac{0,10}{0,10} = 1$

$w = \frac{0,30}{0,10} = 3$

Таким образом, соотношение атомов в соединении K:H:C:O равно 1:1:1:3. Простейшая формула соединения – $KHCO_3$ (гидрокарбонат калия).

Ответ: $KHCO_3$.