Номер 1528, страница 241 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1528. Бронзами называются сплавы на основе меди, со-держащие небольшие количества других металлов, кроме цинка. Разнообразные бронзы нашли широкое применение в промышленности. Например, бериллиевая бронза при-меняется в приборостроении для изготовления пружин, мембран и т. п. В одном из составов бериллиевой бронзы на 1800 атомов меди приходится 69 атомов бериллия и 10 атомов никеля. Рассчитайте массовую долю бериллия в бериллиевой бронзе. Каким типом химической связи связа-ны атомы меди и бериллия в бронзе?

Рассчитайте массовую долю бериллия в бериллиевой бронзе.

Дано:

Соотношение атомов в сплаве: $N(Cu) : N(Be) : N(Ni) = 1800 : 69 : 10$

Для расчетов используем относительные атомные массы элементов, округленные до целых чисел (кроме меди):

• Относительная атомная масса меди: $A_r(Cu) \approx 64$
• Относительная атомная масса бериллия: $A_r(Be) \approx 9$
• Относительная атомная масса никеля: $A_r(Ni) \approx 59$

Найти:

Массовую долю бериллия $\omega(Be)$ в сплаве.

Решение:

Массовая доля элемента в сплаве ($\omega$) — это отношение массы данного элемента к общей массе сплава. Формула для расчета:

$\omega(X) = \frac{m(X)}{m_{сплава}} \cdot 100\%$

Поскольку нам дано соотношение атомов, мы можем рассчитать соотношение масс, используя относительные атомные массы ($A_r$). Для этого найдем условную массу каждого компонента в образце сплава, содержащем 1800 атомов меди, 69 атомов бериллия и 10 атомов никеля.

1.Найдем условную массу каждого металла в сплаве:

• Условная масса меди: $m_{усл}(Cu) = N(Cu) \cdot A_r(Cu) = 1800 \cdot 64 = 115200$ а.е.м.
• Условная масса бериллия: $m_{усл}(Be) = N(Be) \cdot A_r(Be) = 69 \cdot 9 = 621$ а.е.м.
• Условная масса никеля: $m_{усл}(Ni) = N(Ni) \cdot A_r(Ni) = 10 \cdot 59 = 590$ а.е.м.

2.Найдем общую условную массу сплава:

$m_{сплава} = m_{усл}(Cu) + m_{усл}(Be) + m_{усл}(Ni) = 115200 + 621 + 590 = 116411$ а.е.м.

3.Рассчитаем массовую долю бериллия:

$\omega(Be) = \frac{m_{усл}(Be)}{m_{сплава}} \cdot 100\% = \frac{621}{116411} \cdot 100\% \approx 0.005334 \cdot 100\% \approx 0.53\%$

Ответ: массовая доля бериллия в данном составе бериллиевой бронзы составляет примерно $0.53\%$.

Каким типом химической связи связаны атомы меди и бериллия в бронзе?

Бронза — это металлический сплав. Сплавы, как и чистые металлы, характеризуются наличием металлической химической связи.

Металлическая связь образуется за счет обобществления валентных электронов атомами металлов. Эти электроны больше не принадлежат конкретным атомам, а свободно перемещаются по всему объему кристаллической решетки, образуя так называемый «электронный газ». Этот «газ» из отрицательно заряженных электронов удерживает вместе положительно заряженные ионы металлов.

И медь ($Cu$), и бериллий ($Be$) являются металлами. При образовании сплава их атомы располагаются в общей кристаллической решетке, а их валентные электроны становятся общими, формируя металлическую связь.

Ответ: атомы меди и бериллия в бронзе связаны металлической химической связью.