Номер 365, страница 68 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

365. Определите массовую долю алюминия в составе гидроксида алюминия.

Дано:

Соединение: гидроксид алюминия.

Найти:

Массовую долю алюминия $w(Al)$ - ?

Решение:

Массовая доля элемента в химическом соединении — это отношение массы этого элемента в соединении к массе всего соединения. Она рассчитывается по формуле:

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

где $w(Э)$ – массовая доля элемента, $n$ – число атомов этого элемента в формульной единице вещества, $Ar(Э)$ – относительная атомная масса элемента, а $Mr(вещества)$ – относительная молекулярная (или формульная) масса вещества.

1. Определим химическую формулу гидроксида алюминия. Алюминий ($Al$) в соединениях обычно проявляет валентность III. Гидроксогруппа ($OH$) имеет валентность I. Для составления формулы необходимо, чтобы суммарная валентность атомов алюминия была равна суммарной валентности гидроксогрупп. Таким образом, на один атом алюминия приходится три гидроксогруппы. Химическая формула гидроксида алюминия: $Al(OH)_3$.

2. Найдем относительные атомные массы элементов, используя периодическую таблицу Д.И. Менделеева (округлим до целых чисел):

Относительная атомная масса алюминия: $Ar(Al) = 27$.

Относительная атомная масса кислорода: $Ar(O) = 16$.

Относительная атомная масса водорода: $Ar(H) = 1$.

3. Вычислим относительную молекулярную массу гидроксида алюминия $Mr(Al(OH)_3)$. Молекула состоит из одного атома алюминия, трех атомов кислорода и трех атомов водорода.

$Mr(Al(OH)_3) = Ar(Al) + 3 \cdot Ar(O) + 3 \cdot Ar(H) = 27 + 3 \cdot 16 + 3 \cdot 1 = 27 + 48 + 3 = 78$.

Или можно рассчитать массу группы OH и умножить на 3:

$Mr(Al(OH)_3) = Ar(Al) + 3 \cdot (Ar(O) + Ar(H)) = 27 + 3 \cdot (16 + 1) = 27 + 3 \cdot 17 = 27 + 51 = 78$.

4. Теперь рассчитаем массовую долю алюминия в гидроксиде алюминия. В одной формульной единице $Al(OH)_3$ содержится один атом алюминия ($n=1$).

$w(Al) = \frac{1 \cdot Ar(Al)}{Mr(Al(OH)_3)} \cdot 100\% = \frac{27}{78} \cdot 100\% \approx 0,34615 \cdot 100\% \approx 34,62\%$.

Ответ: массовая доля алюминия в составе гидроксида алюминия составляет приблизительно 34,62%.