Номер 30, страница 12 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

30. Рассчитайте массовую долю водорода в следующих веществах:

а) серная кислота;

б) аммиак;

в) вода;

г) гидроксид натрия.

Для решения задачи воспользуемся общей формулой для расчета массовой доли элемента в веществе: $ω(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$ где $ω(Э)$ – массовая доля элемента, $n$ – число атомов элемента в формуле вещества, $Ar(Э)$ – относительная атомная масса элемента, $Mr(вещества)$ – относительная молекулярная масса вещества.

Дано:

Относительные атомные массы элементов (округленные до целых):
$Ar(H) = 1$
$Ar(O) = 16$
$Ar(S) = 32$
$Ar(N) = 14$
$Ar(Na) = 23$

Найти:

Массовую долю водорода ($ω(H)$) в каждом из указанных веществ.

Решение:

а) серная кислота

Химическая формула серной кислоты – $H_2SO_4$.
1. Рассчитаем относительную молекулярную массу серной кислоты:
$Mr(H_2SO_4) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 2 + 32 + 64 = 98$.
2. Рассчитаем массовую долю водорода в серной кислоте. В одной молекуле $H_2SO_4$ содержится 2 атома водорода.
$ω(H) = \frac{2 \cdot Ar(H)}{Mr(H_2SO_4)} = \frac{2 \cdot 1}{98} \approx 0.0204$
Выразим в процентах: $0.0204 \cdot 100\% = 2.04\%$.

Ответ: массовая доля водорода в серной кислоте составляет 2.04%.

б) аммиак

Химическая формула аммиака – $NH_3$.
1. Рассчитаем относительную молекулярную массу аммиака:
$Mr(NH_3) = Ar(N) + 3 \cdot Ar(H) = 14 + 3 \cdot 1 = 17$.
2. Рассчитаем массовую долю водорода в аммиаке. В одной молекуле $NH_3$ содержится 3 атома водорода.
$ω(H) = \frac{3 \cdot Ar(H)}{Mr(NH_3)} = \frac{3 \cdot 1}{17} \approx 0.1765$
Выразим в процентах: $0.1765 \cdot 100\% = 17.65\%$.

Ответ: массовая доля водорода в аммиаке составляет 17.65%.

в) вода

Химическая формула воды – $H_2O$.
1. Рассчитаем относительную молекулярную массу воды:
$Mr(H_2O) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$.
2. Рассчитаем массовую долю водорода в воде. В одной молекуле $H_2O$ содержится 2 атома водорода.
$ω(H) = \frac{2 \cdot Ar(H)}{Mr(H_2O)} = \frac{2 \cdot 1}{18} \approx 0.1111$
Выразим в процентах: $0.1111 \cdot 100\% = 11.11\%$.

Ответ: массовая доля водорода в воде составляет 11.11%.

г) гидроксид натрия

Химическая формула гидроксида натрия – $NaOH$.
1. Рассчитаем относительную молекулярную массу гидроксида натрия:
$Mr(NaOH) = Ar(Na) + Ar(O) + Ar(H) = 23 + 16 + 1 = 40$.
2. Рассчитаем массовую долю водорода в гидроксиде натрия. В одной молекуле $NaOH$ содержится 1 атом водорода.
$ω(H) = \frac{1 \cdot Ar(H)}{Mr(NaOH)} = \frac{1 \cdot 1}{40} = 0.025$
Выразим в процентах: $0.025 \cdot 100\% = 2.5\%$.

Ответ: массовая доля водорода в гидроксиде натрия составляет 2.5%.