Номер 276, страница 55 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

276. Относительная формульная масса вещества равна 175. Массовые доли калия, цинка и кислорода в составе этого вещества соответственно равны 44,6 %, 37,1 % и 18,3 %.

Установите формулу этого вещества.

Дано:

$M_r(\text{вещества}) = 175$

$\omega(K) = 44,6\% = 0,446$

$\omega(Zn) = 37,1\% = 0,371$

$\omega(O) = 18,3\% = 0,183$

Найти:

Формулу вещества - ?

Решение:

Пусть формула искомого вещества $K_xZn_yO_z$. Относительная формульная масса этого вещества вычисляется по формуле:

$M_r(K_xZn_yO_z) = x \cdot A_r(K) + y \cdot A_r(Zn) + z \cdot A_r(O)$

где $A_r$ - относительные атомные массы элементов, которые мы возьмем из периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева и округлим до целых чисел:

$A_r(K) \approx 39$

$A_r(Zn) \approx 65$

$A_r(O) \approx 16$

Массовая доля элемента $(\omega)$ в веществе связана с количеством атомов этого элемента в формуле $(n)$, его относительной атомной массой $(A_r)$ и относительной формульной массой вещества $(M_r)$ следующим соотношением:

$\omega(\text{Э}) = \frac{n \cdot A_r(\text{Э})}{M_r(\text{вещества})}$

Из этой формулы можно выразить и рассчитать индексы $x$, $y$ и $z$ для калия, цинка и кислорода соответственно.

1. Найдем индекс $x$ для калия (K):

$x = \frac{\omega(K) \cdot M_r(\text{вещества})}{A_r(K)} = \frac{0,446 \cdot 175}{39} = \frac{78,05}{39} \approx 2$

2. Найдем индекс $y$ для цинка (Zn):

$y = \frac{\omega(Zn) \cdot M_r(\text{вещества})}{A_r(Zn)} = \frac{0,371 \cdot 175}{65} = \frac{64,925}{65} \approx 1$

3. Найдем индекс $z$ для кислорода (O):

$z = \frac{\omega(O) \cdot M_r(\text{вещества})}{A_r(O)} = \frac{0,183 \cdot 175}{16} = \frac{32,025}{16} \approx 2$

Таким образом, формула вещества - $K_2ZnO_2$.

Выполним проверку, рассчитав относительную формульную массу для полученной формулы:

$M_r(K_2ZnO_2) = 2 \cdot A_r(K) + 1 \cdot A_r(Zn) + 2 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 39 + 1 \cdot 65 + 2 \cdot 16 = 78 + 65 + 32 = 175$.

Рассчитанная относительная формульная масса (175) совпадает с массой, данной в условии задачи (175). Следовательно, формула вещества определена верно.

Ответ: $K_2ZnO_2$