Номер 3, страница 277 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

3. Определите массовую долю железа в железном купоросе $FeSO_4 \cdot 7H_2O$.

Дано:

Соединение: железный купорос $FeSO_4 \cdot 7H_2O$.

Найти:

Массовую долю железа $\omega(Fe)$ в данном соединении.

Решение:

Массовая доля элемента в сложном веществе определяется как отношение массы всех атомов этого элемента в формульной единице к относительной молекулярной массе всего вещества. Формула для расчета:

$\omega(\text{элемента}) = \frac{n \cdot Ar(\text{элемента})}{Mr(\text{вещества})} \cdot 100\%$

где $n$ — число атомов данного элемента в молекуле, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, а $Mr$ — относительная молекулярная масса вещества.

1. Найдем относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлив их до целых значений:

$Ar(Fe) = 56$ а.е.м.

$Ar(S) = 32$ а.е.м.

$Ar(O) = 16$ а.е.м.

$Ar(H) = 1$ а.е.м.

2. Вычислим относительную молекулярную массу железного купороса $FeSO_4 \cdot 7H_2O$. Она складывается из масс всех атомов, входящих в его состав:

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

$Mr(FeSO_4 \cdot 7H_2O) = 56 + 32 + 4 \cdot 16 + 7 \cdot (2 \cdot 1 + 16) = 56 + 32 + 64 + 7 \cdot 18 = 152 + 126 = 278$ а.е.м.

3. Теперь можем рассчитать массовую долю железа ($Fe$). В одной формульной единице железного купороса содержится один атом железа ($n=1$).

$\omega(Fe) = \frac{1 \cdot Ar(Fe)}{Mr(FeSO_4 \cdot 7H_2O)} \cdot 100\%$

$\omega(Fe) = \frac{56}{278} \cdot 100\% \approx 0.20143 \cdot 100\% \approx 20.14\%$

Ответ:массовая доля железа в железном купоросе $FeSO_4 \cdot 7H_2O$ составляет приблизительно 20,14%.