Номер 270, страница 54 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

270. Рассчитайте массовую долю водорода в медном купоросе $CuSO_4 \cdot 5H_2O$.

Дано:

Формула медного купороса: $CuSO_4 \cdot 5H_2O$

Относительные атомные массы элементов (округленные):

• $Ar(Cu) = 64$
• $Ar(S) = 32$
• $Ar(O) = 16$
• $Ar(H) = 1$

Найти:

Массовую долю водорода $w(H)$ в $CuSO_4 \cdot 5H_2O$.

Решение:

Массовая доля элемента в химическом соединении вычисляется как отношение массы всех атомов этого элемента в формульной единице к относительной молекулярной массе всего соединения. Формула для расчета:

$w(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)}$

где $w(Э)$ — массовая доля элемента, $n$ — количество атомов данного элемента в формуле, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, $Mr(вещества)$ — относительная молекулярная масса вещества.

1. Найдем относительную молекулярную массу медного купороса $Mr(CuSO_4 \cdot 5H_2O)$. Для этого сложим относительные атомные массы всех атомов, входящих в состав одной формульной единицы:

$Mr(CuSO_4 \cdot 5H_2O) = Ar(Cu) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) + 5 \cdot (2 \cdot Ar(H) + Ar(O))$

Можно посчитать и по-другому, сначала определив общее количество атомов каждого элемента:

• Медь (Cu): 1 атом
• Сера (S): 1 атом
• Водород (H): $5 \cdot 2 = 10$ атомов
• Кислород (O): $4 + 5 \cdot 1 = 9$ атомов

Теперь рассчитаем молекулярную массу:

$Mr(CuSO_4 \cdot 5H_2O) = 1 \cdot Ar(Cu) + 1 \cdot Ar(S) + 10 \cdot Ar(H) + 9 \cdot Ar(O)$

$Mr(CuSO_4 \cdot 5H_2O) = 1 \cdot 64 + 1 \cdot 32 + 10 \cdot 1 + 9 \cdot 16 = 64 + 32 + 10 + 144 = 250$

2. Найдем суммарную массу атомов водорода в формульной единице. В ней содержится 10 атомов водорода.

$m(H) = 10 \cdot Ar(H) = 10 \cdot 1 = 10$

3. Рассчитаем массовую долю водорода $w(H)$:

$w(H) = \frac{10 \cdot Ar(H)}{Mr(CuSO_4 \cdot 5H_2O)} = \frac{10}{250} = 0.04$

Для выражения результата в процентах, умножим полученное значение на 100%:

$w(H) = 0.04 \cdot 100\% = 4\%$

Ответ: массовая доля водорода в медном купоросе $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ равна 4%.