Номер 1467, страница 228 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1467. Рассчитайте массовую долю железа в составе лунного минерала пироксферроита $CaFe_6(SiO_3)_7$.

Дано:

Химическая формула пироксферроита: $CaFe_6(SiO_3)_7$

Относительные атомные массы (округленные до целых):

$Ar(Ca) = 40$ а.е.м.

$Ar(Fe) = 56$ а.е.м.

$Ar(Si) = 28$ а.е.м.

$Ar(O) = 16$ а.е.м.

Найти:

Массовую долю железа $ \omega(Fe) $ в пироксферроите.

Решение:

Массовая доля элемента в химическом соединении вычисляется по формуле: $ \omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(соединения)} $ где $ \omega(Э) $ – массовая доля элемента, $ n $ – число атомов этого элемента в формульной единице, $ Ar(Э) $ – относительная атомная масса элемента, а $ Mr(соединения) $ – относительная молекулярная масса всего соединения.

1. Определим количество атомов каждого элемента в одной формульной единице пироксферроита $CaFe_6(SiO_3)_7$:

Кальций (Ca): 1 атом

Железо (Fe): 6 атомов

Кремний (Si): $1 \cdot 7 = 7$ атомов

Кислород (O): $3 \cdot 7 = 21$ атом

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу пироксферроита $Mr(CaFe_6(SiO_3)_7)$:

$ Mr(CaFe_6(SiO_3)_7) = 1 \cdot Ar(Ca) + 6 \cdot Ar(Fe) + 7 \cdot Ar(Si) + 21 \cdot Ar(O) $

$ Mr(CaFe_6(SiO_3)_7) = 1 \cdot 40 + 6 \cdot 56 + 7 \cdot 28 + 21 \cdot 16 $

$ Mr(CaFe_6(SiO_3)_7) = 40 + 336 + 196 + 336 = 908 $ а.е.м.

3. Рассчитаем массовую долю железа в минерале. Число атомов железа $n(Fe) = 6$.

$ \omega(Fe) = \frac{6 \cdot Ar(Fe)}{Mr(CaFe_6(SiO_3)_7)} $

$ \omega(Fe) = \frac{6 \cdot 56}{908} = \frac{336}{908} \approx 0.3699 $

Для выражения результата в процентах, умножим полученное значение на 100%:

$ \omega(Fe) \approx 0.3699 \cdot 100\% = 36.99\% $

Ответ: массовая доля железа в составе лунного минерала пироксферроита составляет 36.99%.