Номер 10, страница 12 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Дано:

Питьевая сода – $ NaHCO_3 $ (гидрокарбонат натрия)

Кальцинированная сода – $ Na_2CO_3 $ (карбонат натрия)

Каустическая сода – $ NaOH $ (гидроксид натрия)

Найти:

Соединение с наибольшей массовой долей натрия ($ \omega(Na) $).

Решение:

Чтобы определить, в каком из соединений массовая доля натрия наибольшая, необходимо рассчитать эту величину для каждого вещества. Массовая доля элемента в сложном веществе вычисляется по формуле:

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

где $ \omega(Э) $ – массовая доля элемента, $ n $ – число атомов этого элемента в формульной единице, $ Ar(Э) $ – относительная атомная масса элемента, а $ Mr(вещества) $ – относительная молекулярная (или формульная) масса вещества.

Для расчетов используем округленные значения относительных атомных масс из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева: $ Ar(Na) = 23 $, $ Ar(H) = 1 $, $ Ar(C) = 12 $, $ Ar(O) = 16 $.

1. Расчет для питьевой соды ($ NaHCO_3 $):

Сначала найдем относительную молекулярную массу: $ Mr(NaHCO_3) = Ar(Na) + Ar(H) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 23 + 1 + 12 + 3 \cdot 16 = 84 $.

Теперь рассчитаем массовую долю натрия: $ \omega_1(Na) = \frac{1 \cdot Ar(Na)}{Mr(NaHCO_3)} = \frac{23}{84} \approx 0.2738 $ или $ 27.38\% $.

2. Расчет для кальцинированной соды ($ Na_2CO_3 $):

Найдем относительную молекулярную массу: $ Mr(Na_2CO_3) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 46 + 12 + 48 = 106 $.

Рассчитаем массовую долю натрия: $ \omega_2(Na) = \frac{2 \cdot Ar(Na)}{Mr(Na_2CO_3)} = \frac{46}{106} \approx 0.4340 $ или $ 43.40\% $.

3. Расчет для каустической соды ($ NaOH $):

Найдем относительную молекулярную массу: $ Mr(NaOH) = Ar(Na) + Ar(O) + Ar(H) = 23 + 16 + 1 = 40 $.

Рассчитаем массовую долю натрия: $ \omega_3(Na) = \frac{1 \cdot Ar(Na)}{Mr(NaOH)} = \frac{23}{40} = 0.575 $ или $ 57.5\% $.

Сравним полученные значения массовых долей натрия:

в $ NaHCO_3 $: $ \omega(Na) \approx 27.4\% $

в $ Na_2CO_3 $: $ \omega(Na) \approx 43.4\% $

в $ NaOH $: $ \omega(Na) = 57.5\% $

Сравнивая результаты $ 57.5\% > 43.4\% > 27.4\% $, приходим к выводу, что наибольшая массовая доля натрия содержится в каустической соде.

Ответ: наибольшая массовая доля элемента натрия в каустической соде ($ NaOH $).