Номер 1509, страница 238 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1509. Препараты для лечения пациентов, страдающих от недостатка железа, содержат гептагидрат сульфата железа(II). Какая масса железа поступает в организм при приёме таблетки, содержащей указанную соль массой 500 мг?

Дано:

Масса таблетки гептагидрата сульфата железа(II) $m(FeSO_4 \cdot 7H_2O) = 500 \text{ мг}$

$500 \text{ мг} = 500 \cdot 10^{-3} \text{ г} = 0.5 \text{ г}$

Найти:

Массу железа $m(Fe)$ в таблетке.

Решение:

1. Для решения задачи сначала определим химическую формулу вещества. Гептагидрат сульфата железа(II) имеет формулу $FeSO_4 \cdot 7H_2O$. Это означает, что каждая молекула сульфата железа связана с семью молекулами воды.

2. Далее вычислим молярную массу всего соединения $M(FeSO_4 \cdot 7H_2O)$. Для этого нам понадобятся относительные атомные массы элементов из периодической таблицы Д. И. Менделеева (округлим до целых чисел для удобства):

$Ar(Fe) = 56$

$Ar(S) = 32$

$Ar(O) = 16$

$Ar(H) = 1$

Молярная масса соединения рассчитывается как сумма масс всех атомов в формульной единице:

$M(FeSO_4 \cdot 7H_2O) = Ar(Fe) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) + 7 \cdot (2 \cdot Ar(H) + Ar(O))$

$M(FeSO_4 \cdot 7H_2O) = 56 + 32 + 4 \cdot 16 + 7 \cdot (2 \cdot 1 + 16) = 56 + 32 + 64 + 7 \cdot 18 = 152 + 126 = 278 \text{ г/моль}$

3. Теперь найдем массовую долю ($\omega$) железа в данном соединении. В одной формульной единице $FeSO_4 \cdot 7H_2O$ содержится один атом железа $Fe$.

$\omega(Fe) = \frac{Ar(Fe)}{M(FeSO_4 \cdot 7H_2O)} = \frac{56}{278}$

4. Наконец, рассчитаем массу чистого железа $m(Fe)$, которая содержится в таблетке массой 500 мг.

$m(Fe) = m(FeSO_4 \cdot 7H_2O) \cdot \omega(Fe)$

$m(Fe) = 500 \text{ мг} \cdot \frac{56}{278} \approx 100.719 \text{ мг}$

Округляя результат до одного знака после запятой, получаем:

$m(Fe) \approx 100.7 \text{ мг}$

Ответ: при приёме таблетки в организм поступает примерно 100.7 мг железа.