Номер 4, страница 23 - гдз по химии 7 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Масловская

Дано:

Вещество: карбонат кальция (мел), химическая формула: $CaCO_3$.

Найти:

1. Что выражает химическая формула вещества.

2. Качественный и количественный состав $CaCO_3$.

Решение:

Что выражает формула вещества?

Химическая формула вещества выражает его качественный и количественный состав. Она показывает, из атомов каких химических элементов состоит данное вещество (качественный состав) и в каком соотношении находятся эти атомы (количественный состав). Для веществ молекулярного строения химическая формула также обозначает одну молекулу, а для веществ немолекулярного строения (как, например, ионные соединения типа карбоната кальция) — одну формульную единицу.

Ответ: Химическая формула выражает качественный и количественный состав вещества, а также обозначает одну молекулу или формульную единицу.

Охарактеризуйте качественный и количественный состав вещества мела (карбоната кальция) $CaCO_3$.

Качественный состав:

Качественный состав карбоната кальция ($CaCO_3$) указывает на то, из каких химических элементов состоит данное вещество. Карбонат кальция состоит из атомов следующих элементов: кальция ($Ca$), углерода ($C$) и кислорода ($O$).

Количественный состав:

Количественный состав карбоната кальция ($CaCO_3$) характеризует соотношение атомов каждого элемента в формульной единице и их массовые доли в веществе.

1.Соотношение атомов: Одна формульная единица карбоната кальция содержит 1 атом кальция ($Ca$), 1 атом углерода ($C$) и 3 атома кислорода ($O$). Таким образом, соотношение атомов Ca : C : O в $CaCO_3$ равно 1 : 1 : 3.

2.Массовые доли элементов: Для определения массовых долей элементов необходимо сначала вычислить относительную молекулярную массу карбоната кальция $Mr(CaCO_3)$, используя относительные атомные массы элементов (округленные значения):

$Ar(Ca) \approx 40$

$Ar(C) \approx 12$

$Ar(O) \approx 16$

Расчет относительной молекулярной массы $Mr(CaCO_3)$:

$Mr(CaCO_3) = Ar(Ca) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O)$

$Mr(CaCO_3) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 40 + 12 + 48 = 100$

Теперь рассчитаем массовые доли ($w$) каждого элемента в карбонате кальция:

Массовая доля кальция ($w(Ca)$):

$w(Ca) = \frac{Ar(Ca)}{Mr(CaCO_3)} \cdot 100\% = \frac{40}{100} \cdot 100\% = 40\%$

Массовая доля углерода ($w(C)$):

$w(C) = \frac{Ar(C)}{Mr(CaCO_3)} \cdot 100\% = \frac{12}{100} \cdot 100\% = 12\%$

Массовая доля кислорода ($w(O)$):

$w(O) = \frac{3 \cdot Ar(O)}{Mr(CaCO_3)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 16}{100} \cdot 100\% = \frac{48}{100} \cdot 100\% = 48\%$

Проверка суммы массовых долей: $40\% + 12\% + 48\% = 100\%$.

Ответ: Качественный состав $CaCO_3$ включает элементы кальций, углерод и кислород. Количественный состав $CaCO_3$: соотношение атомов Ca:C:O = 1:1:3; массовые доли элементов составляют: кальций – 40%, углерод – 12%, кислород – 48%.