Номер 7, страница 21 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

7. Вычислите и сравните массовую долю натрия в его хлориде и сульфате.

Дано:

Хлорид натрия ($NaCl$)

Сульфат натрия ($Na_2SO_4$)

Найти:

Массовую долю натрия $ω(Na)$ в $NaCl$ и $Na_2SO_4$ и сравнить полученные значения.

Решение:

Для решения задачи необходимо определить химические формулы указанных солей, рассчитать их относительные молекулярные массы, а затем вычислить массовые доли натрия в каждом соединении.

Массовая доля элемента в химическом соединении ($ω$) вычисляется по формуле:

$ω(элемента) = \frac{n \cdot Ar(элемента)}{Mr(соединения)} \cdot 100\%$

где $n$ – число атомов данного элемента в формуле соединения, $Ar(элемента)$ – относительная атомная масса элемента, $Mr(соединения)$ – относительная молекулярная масса соединения.

Для расчетов будем использовать относительные атомные массы элементов из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, округленные до целых значений (кроме хлора):

$Ar(Na) = 23$

$Ar(Cl) = 35,5$

$Ar(S) = 32$

$Ar(O) = 16$

1. Расчет массовой доли натрия в хлориде натрия ($NaCl$)

Сначала вычислим относительную молекулярную массу хлорида натрия:

$Mr(NaCl) = Ar(Na) + Ar(Cl) = 23 + 35,5 = 58,5$

В одной формульной единице $NaCl$ содержится один атом натрия ($n=1$). Рассчитаем массовую долю натрия:

$ω(Na \text{ в } NaCl) = \frac{1 \cdot Ar(Na)}{Mr(NaCl)} \cdot 100\% = \frac{23}{58,5} \cdot 100\% \approx 39,32\%$

2. Расчет массовой доли натрия в сульфате натрия ($Na_2SO_4$)

Вычислим относительную молекулярную массу сульфата натрия:

$Mr(Na_2SO_4) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 23 + 32 + 4 \cdot 16 = 46 + 32 + 64 = 142$

В одной формульной единице $Na_2SO_4$ содержится два атома натрия ($n=2$). Рассчитаем массовую долю натрия:

$ω(Na \text{ в } Na_2SO_4) = \frac{2 \cdot Ar(Na)}{Mr(Na_2SO_4)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 23}{142} \cdot 100\% = \frac{46}{142} \cdot 100\% \approx 32,39\%$

3. Сравнение

Сравним полученные результаты:

$39,32\% \text{ (в } NaCl) > 32,39\% \text{ (в } Na_2SO_4)$

Следовательно, массовая доля натрия выше в его хлориде.

Ответ:

Массовая доля натрия в хлориде натрия ($NaCl$) составляет $39,32\%$, а в сульфате натрия ($Na_2SO_4$) – $32,39\%$. Сравнивая эти значения, можно заключить, что массовая доля натрия больше в хлориде натрия.