Номер 229, страница 49 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

229. Рассчитайте массовые доли всех химических элементов в гидроксиде титана(IV).

Дано:

Соединение - гидроксид титана(IV).

Найти:

Массовые доли всех химических элементов в гидроксиде титана(IV): $\omega(Ti)$, $\omega(O)$, $\omega(H)$.

Решение:

1. Сначала определим химическую формулу гидроксида титана(IV). В названии указано, что валентность (и степень окисления) титана (Ti) равна IV (+4). Гидроксильная группа (OH) имеет заряд -1. Чтобы молекула была электронейтральной, на один ион титана $Ti^{4+}$ должно приходиться четыре гидроксид-иона $OH^{-}$. Следовательно, химическая формула соединения: $Ti(OH)_4$.

2. Далее рассчитаем относительную молекулярную массу $Mr(Ti(OH)_4)$, используя относительные атомные массы $Ar$ элементов из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева (округлим значения):

• $Ar(Ti) \approx 48$
• $Ar(O) \approx 16$
• $Ar(H) \approx 1$

$Mr(Ti(OH)_4) = Ar(Ti) + 4 \cdot (Ar(O) + Ar(H)) = 48 + 4 \cdot (16 + 1) = 48 + 4 \cdot 17 = 48 + 68 = 116$.

3. Теперь можно рассчитать массовые доли ($\omega$) каждого элемента. Массовая доля элемента в веществе вычисляется по формуле: $\omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$, где $n$ — количество атомов элемента в формуле.

Массовая доля титана (Ti)

В формуле $Ti(OH)_4$ содержится один атом титана ($n=1$).

$\omega(Ti) = \frac{1 \cdot Ar(Ti)}{Mr(Ti(OH)_4)} \cdot 100\% = \frac{1 \cdot 48}{116} \cdot 100\% \approx 0.4138 \cdot 100\% = 41.38\%$

Ответ: массовая доля титана составляет примерно 41.38%.

Массовая доля кислорода (O)

В формуле $Ti(OH)_4$ содержится четыре атома кислорода ($n=4$).

$\omega(O) = \frac{4 \cdot Ar(O)}{Mr(Ti(OH)_4)} \cdot 100\% = \frac{4 \cdot 16}{116} \cdot 100\% = \frac{64}{116} \cdot 100\% \approx 0.5517 \cdot 100\% = 55.17\%$

Ответ: массовая доля кислорода составляет примерно 55.17%.

Массовая доля водорода (H)

В формуле $Ti(OH)_4$ содержится четыре атома водорода ($n=4$).

$\omega(H) = \frac{4 \cdot Ar(H)}{Mr(Ti(OH)_4)} \cdot 100\% = \frac{4 \cdot 1}{116} \cdot 100\% = \frac{4}{116} \cdot 100\% \approx 0.0345 \cdot 100\% = 3.45\%$

Ответ: массовая доля водорода составляет примерно 3.45%.

Проверка: Сумма массовых долей всех элементов должна быть равна 100%.

$41.38\% + 55.17\% + 3.45\% = 100.00\%$. Расчеты верны.