Номер 358, страница 56 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

358. Массовая доля меди в соединении с золотом равна 13,89 %. Установите простейшую формулу этого соединения. Укажите тип химической связи между атомами в этом веществе.

Дано:

Массовая доля меди в соединении с золотом: $\omega(\text{Cu}) = 13,89 \% = 0,1389$

Найти:

1. Простейшую формулу соединения.

2. Тип химической связи в веществе.

Решение:

1.Установление простейшей формулы соединения.

Предположим, что у нас есть 100 г этого соединения. Тогда масса меди в этом образце составит:

$m(\text{Cu}) = 100 \text{ г} \cdot 0,1389 = 13,89 \text{ г}$

Массовая доля золота в соединении будет равна:

$\omega(\text{Au}) = 100\% - 13,89\% = 86,11\% = 0,8611$

Следовательно, масса золота в 100 г образца составляет:

$m(\text{Au}) = 100 \text{ г} \cdot 0,8611 = 86,11 \text{ г}$

Теперь найдем количество вещества (число молей) для каждого элемента. Для этого используем молярные массы меди и золота (округленные значения из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева):

$M(\text{Cu}) \approx 63,5 \text{ г/моль}$

$M(\text{Au}) \approx 197 \text{ г/моль}$

Количество вещества меди:

$n(\text{Cu}) = \frac{m(\text{Cu})}{M(\text{Cu})} = \frac{13,89 \text{ г}}{63,5 \text{ г/моль}} \approx 0,2187 \text{ моль}$

Количество вещества золота:

$n(\text{Au}) = \frac{m(\text{Au})}{M(\text{Au})} = \frac{86,11 \text{ г}}{197 \text{ г/моль}} \approx 0,4371 \text{ моль}$

Для нахождения простейшей формулы (например, $Au_xCu_y$) необходимо найти соотношение количеств веществ $x : y = n(\text{Au}) : n(\text{Cu})$. Для этого разделим оба значения на наименьшее из них (в данном случае, на $n(\text{Cu})$):

$x : y = \frac{n(\text{Au})}{n(\text{Cu})} : \frac{n(\text{Cu})}{n(\text{Cu})}$

$x : y = \frac{0,4371}{0,2187} : \frac{0,2187}{0,2187}$

$x : y \approx 2 : 1$

Таким образом, на один атом меди в соединении приходится два атома золота. Простейшая формула соединения — $Au_2Cu$.

2.Определение типа химической связи.

Соединение состоит из атомов золота (Au) и меди (Cu). Оба эти элемента являются металлами (переходными металлами). Химическая связь, которая образуется между атомами металлов, называется металлической связью. Она характеризуется наличием в кристаллической решетке положительно заряженных ионов металлов и свободно перемещающихся между ними обобществленных электронов («электронного газа»).

Ответ: простейшая формула соединения – $Au_2Cu$; тип химической связи между атомами в этом веществе – металлическая.