Номер 134, страница 29 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

134. Рассчитайте массовую долю меди в нестехиометрическом сульфиде меди(I), состав которого выражается формулой $Cu_{1.04}S$.

Дано:

Формула нестехиометрического сульфида меди(I): $Cu_{1,04}S$

Относительная атомная масса меди: $Ar(Cu) = 63,5$ а.е.м.

Относительная атомная масса серы: $Ar(S) = 32$ а.е.м.

Найти:

Массовую долю меди $\omega(Cu)$ в $Cu_{1,04}S$.

Решение:

Массовая доля элемента в химическом соединении — это отношение массы этого элемента в соединении к массе всего соединения. Рассчитывается по формуле:

$\omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(соед.)}$

где $n$ — число атомов элемента в формульной единице, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, а $Mr(соед.)$ — относительная молекулярная (формульная) масса соединения.

1. Сначала вычислим относительную формульную массу нестехиометрического сульфида меди(I) $Cu_{1,04}S$. Она равна сумме произведений атомных масс элементов на их индексы в формуле.

$Mr(Cu_{1,04}S) = 1,04 \cdot Ar(Cu) + 1 \cdot Ar(S)$

Подставим значения атомных масс:

$Mr(Cu_{1,04}S) = 1,04 \cdot 63,5 + 1 \cdot 32 = 66,04 + 32 = 98,04$

2. Теперь, зная общую массу формульной единицы и массу, приходящуюся на медь, можем рассчитать массовую долю меди.

$\omega(Cu) = \frac{1,04 \cdot Ar(Cu)}{Mr(Cu_{1,04}S)} = \frac{1,04 \cdot 63,5}{98,04}$

$\omega(Cu) = \frac{66,04}{98,04} \approx 0,6736$

3. Для выражения массовой доли в процентах умножим полученное значение на $100\%$.

$\omega(Cu) = 0,6736 \cdot 100\% = 67,36\%$

Ответ: массовая доля меди в нестехиометрическом сульфиде меди(I) состава $Cu_{1,04}S$ составляет $67,36\%$.