Номер 1320, страница 203 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1320. Массовая доля хрома в одном из его оксидов составляет 61,90 %. Установите эмпирическую формулу этого оксида.

Дано:

Массовая доля хрома $\omega(\text{Cr}) = 61,90 \% = 0,6190$

Найти:

Эмпирическую формулу оксида - $\text{Cr}_x\text{O}_y$

Решение:

Оксид представляет собой соединение хрома (Cr) и кислорода (O). Зная массовую долю хрома, можно найти массовую долю кислорода, так как сумма массовых долей всех элементов в соединении равна 100%.

$\omega(\text{O}) = 100\% - \omega(\text{Cr}) = 100\% - 61,90\% = 38,10\%$

Эмпирическая формула показывает простейшее целочисленное соотношение атомов элементов в соединении. Это соотношение можно найти как соотношение количеств веществ (в молях) этих элементов. Пусть формула оксида $\text{Cr}_x\text{O}_y$. Тогда соотношение индексов $x$ и $y$ равно:

$x : y = n(\text{Cr}) : n(\text{O})$

Количество вещества ($n$) каждого элемента можно найти, разделив его массовую долю ($\omega$) на его молярную массу ($M$):

$x : y = \frac{\omega(\text{Cr})}{M(\text{Cr})} : \frac{\omega(\text{O})}{M(\text{O})}$

Воспользуемся значениями молярных масс из периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева (округлим до целых для удобства расчетов):

$M(\text{Cr}) \approx 52 \text{ г/моль}$

$M(\text{O}) \approx 16 \text{ г/моль}$

Подставим известные значения в формулу соотношения:

$x : y = \frac{61,90}{52} : \frac{38,10}{16}$

Вычислим значения для каждого элемента:

$x : y = 1,1904 : 2,3813$

Чтобы получить целочисленное соотношение, разделим оба числа на наименьшее из них (1,1904):

$x : y = \frac{1,1904}{1,1904} : \frac{2,3813}{1,1904}$

$x : y \approx 1 : 2$

Следовательно, простейшее соотношение атомов хрома и кислорода в оксиде равно 1:2. Эмпирическая формула оксида — $\text{CrO}_2$.

Ответ: эмпирическая формула оксида - $\text{CrO}_2$.