Номер 269, страница 54 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

269. Рассчитайте массовую долю кислорода в нитрате железа(III).

Дано:

Соединение: нитрат железа(III).

Для расчетов используем относительные атомные массы элементов, округленные до целых значений (или наиболее распространенные значения):

• Относительная атомная масса железа (Fe): $Ar(Fe) = 56$ а.е.м.

• Относительная атомная масса азота (N): $Ar(N) = 14$ а.е.м.

• Относительная атомная масса кислорода (O): $Ar(O) = 16$ а.е.м.

Найти:

Массовую долю кислорода ($w(O)$) в нитрате железа(III).

Решение:

1.Составление химической формулы нитрата железа(III).

Железо имеет степень окисления +3 (что указано в названии римской цифрой III), поэтому ион железа — $Fe^{3+}$. Нитрат-ион — это кислотный остаток азотной кислоты ($HNO_3$), его формула $NO_3^−$ и заряд -1. Для того чтобы молекула была электронейтральной, на один ион железа $Fe^{3+}$ должно приходиться три нитрат-иона $NO_3^−$.

Таким образом, химическая формула нитрата железа(III) — $Fe(NO_3)_3$.

2.Расчет относительной молекулярной массы нитрата железа(III) ($Mr(Fe(NO_3)_3)$).

Молекулярная масса соединения равна сумме атомных масс всех атомов, входящих в состав его молекулы. В одной формульной единице $Fe(NO_3)_3$ содержится:

• 1 атом железа (Fe)

• $1 \cdot 3 = 3$ атома азота (N)

• $3 \cdot 3 = 9$ атомов кислорода (O)

Рассчитаем относительную молекулярную массу:

$Mr(Fe(NO_3)_3) = Ar(Fe) + 3 \cdot Ar(N) + 9 \cdot Ar(O)$

$Mr(Fe(NO_3)_3) = 56 + 3 \cdot 14 + 9 \cdot 16 = 56 + 42 + 144 = 242$ а.е.м.

Молярная масса $M(Fe(NO_3)_3)$ численно равна относительной молекулярной массе и составляет 242 г/моль.

3.Расчет массовой доли кислорода ($w(O)$).

Массовая доля элемента в соединении вычисляется по формуле:

$w(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(соединения)} \cdot 100\%$

где $n$ — число атомов элемента в формуле, $Ar(Э)$ — его относительная атомная масса, $Mr(соединения)$ — относительная молекулярная масса соединения.

В нашем случае, для кислорода $n = 9$.

$w(O) = \frac{9 \cdot Ar(O)}{Mr(Fe(NO_3)_3)} \cdot 100\%$

$w(O) = \frac{9 \cdot 16}{242} \cdot 100\% = \frac{144}{242} \cdot 100\%$

$w(O) \approx 0,59504 \cdot 100\% \approx 59,5\%$

Ответ: Массовая доля кислорода в нитрате железа(III) составляет приблизительно 59,5%.