Номер 773, страница 134 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

773. Кристаллогидрат сульфата магния $MgSO_4 \cdot 7H_2O$ называют горькой солью и используют в медицинской практике в качестве слабительного. Рассчитайте массовую долю кислорода в горькой соли.

Дано:

Кристаллогидрат сульфата магния (горькая соль) с химической формулой $MgSO_4 \cdot 7H_2O$.

Найти:

Массовую долю кислорода $w(O)$ в данном соединении.

Решение:

Массовая доля элемента в сложном веществе определяется как отношение суммарной массы атомов этого элемента в формульной единице к относительной молекулярной массе всего вещества. Формула для расчета:

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

где $w(Э)$ — массовая доля элемента, $n$ — количество атомов данного элемента в одной формульной единице вещества, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, а $Mr(вещества)$ — относительная молекулярная (формульная) масса всего вещества.

1. Определим относительные атомные массы элементов по Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, округлив их до целых значений:

$Ar(Mg) = 24$

$Ar(S) = 32$

$Ar(O) = 16$

$Ar(H) = 1$

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу кристаллогидрата $MgSO_4 \cdot 7H_2O$. Она складывается из масс всех атомов, входящих в его состав:

$Mr(MgSO_4 \cdot 7H_2O) = Ar(Mg) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) + 7 \cdot (2 \cdot Ar(H) + Ar(O))$

$Mr(MgSO_4 \cdot 7H_2O) = 24 + 32 + 4 \cdot 16 + 7 \cdot (2 \cdot 1 + 16) = 24 + 32 + 64 + 7 \cdot 18 = 120 + 126 = 246$

3. Найдем общее количество атомов кислорода в одной формульной единице $MgSO_4 \cdot 7H_2O$. В части $MgSO_4$ содержится 4 атома кислорода, а в 7 молекулах воды ($7H_2O$) — $7 \cdot 1 = 7$ атомов кислорода. Общее количество атомов кислорода:

$n(O) = 4 + 7 = 11$

4. Рассчитаем массовую долю кислорода в горькой соли:

$w(O) = \frac{n(O) \cdot Ar(O)}{Mr(MgSO_4 \cdot 7H_2O)} = \frac{11 \cdot 16}{246} = \frac{176}{246}$

$w(O) \approx 0,7154$

Чтобы выразить массовую долю в процентах, умножим полученное значение на 100%:

$w(O) \approx 0,7154 \cdot 100\% = 71,54\%$

Ответ: массовая доля кислорода в горькой соли ($MgSO_4 \cdot 7H_2O$) составляет $71,54\%$.