Номер 5, страница 60 - гдз по химии 7 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Масловская

Дано:

Две соли: фосфат магния и фосфат кальция.

Атомные массы элементов (округленные значения из периодической системы):

$A_r(\text{Mg}) = 24$

$A_r(\text{Ca}) = 40$

$A_r(\text{P}) = 31$

$A_r(\text{O}) = 16$

Найти:

Какая из солей богаче кислородом.

Решение:

1. Определение химических формул солей.

Фосфат-ион имеет заряд 3- и формулу $\text{PO}_4^{3-}$.

Ион магния $\text{Mg}^{2+}$ имеет заряд 2+. Для того чтобы сумма зарядов была равна нулю в молекуле соли, необходимо 3 иона магния и 2 фосфат-иона. Следовательно, формула фосфата магния — $\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2$.

Ион кальция $\text{Ca}^{2+}$ также имеет заряд 2+. Аналогично, формула фосфата кальция — $\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2$.

2. Расчет молярных масс солей.

Молярная масса фосфата магния $\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2$ рассчитывается как сумма атомных масс всех атомов в молекуле:

$M(\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2) = 3 \cdot A_r(\text{Mg}) + 2 \cdot A_r(\text{P}) + (2 \cdot 4) \cdot A_r(\text{O})$

$M(\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2) = 3 \cdot 24 + 2 \cdot 31 + 8 \cdot 16 = 72 + 62 + 128 = 262 \text{ г/моль}$

Молярная масса фосфата кальция $\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2$ рассчитывается аналогично:

$M(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = 3 \cdot A_r(\text{Ca}) + 2 \cdot A_r(\text{P}) + (2 \cdot 4) \cdot A_r(\text{O})$

$M(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot 31 + 8 \cdot 16 = 120 + 62 + 128 = 310 \text{ г/моль}$

3. Расчет массовой доли кислорода в каждой соли.

Массовая доля элемента в соединении ($\omega$) рассчитывается по формуле:

$\omega(\text{элемента}) = \frac{n \cdot A_r(\text{элемента})}{M(\text{соединения})} \cdot 100\%$

где $n$ — количество атомов данного элемента в одной формульной единице соединения.

В обеих солях, $\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2$ и $\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2$, содержится по 8 атомов кислорода (по 4 атома в каждой из двух фосфатных групп).

Общая масса кислорода в одной формульной единице каждой соли составляет $m(\text{O}) = 8 \cdot 16 = 128$.

Массовая доля кислорода в фосфате магния $\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2$:

$\omega(\text{O})_{\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2} = \frac{128}{262} \cdot 100\% \approx 48.85\%$

Массовая доля кислорода в фосфате кальция $\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2$:

$\omega(\text{O})_{\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2} = \frac{128}{310} \cdot 100\% \approx 41.29\%$

4. Сравнение массовых долей кислорода.

Сравнивая полученные значения, видим, что $48.85\% > 41.29\%$.

Таким образом, фосфат магния имеет большую массовую долю кислорода по сравнению с фосфатом кальция.

Ответ:

Фосфат магния.