Готовимся к олимпиадам, страница 28 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

Готовимся к олимпиадам

1. В неизвестном веществе массовые доли натрия, серы и кислорода равны соответственно 36,5 %, 25,4 % и 38,1 %. Определите химическую формулу этого вещества.

1.

Дано:

$\omega(Na) = 36,5~\%$
$\omega(S) = 25,4~\%$
$\omega(O) = 38,1~\%$

Найти:

Химическую формулу вещества — $Na_xS_yO_z$

Решение:

Для определения простейшей (эмпирической) химической формулы вещества необходимо найти соотношение количеств вещества (числа молей) атомов каждого элемента в соединении.

Примем массу образца неизвестного вещества за 100 г. В этом случае массы элементов будут численно равны их массовым долям:

$m(Na) = 36,5~\text{г}$
$m(S) = 25,4~\text{г}$
$m(O) = 38,1~\text{г}$

Далее вычислим количество вещества (в молях) для каждого элемента по формуле $n = \frac{m}{M}$, где $M$ — молярная масса элемента.

Молярные массы элементов (округлённые значения):
$M(Na) = 23~\text{г/моль}$
$M(S) = 32~\text{г/моль}$
$M(O) = 16~\text{г/моль}$

Теперь рассчитаем количество вещества каждого элемента:

$n(Na) = \frac{36,5~\text{г}}{23~\text{г/моль}} \approx 1,587~\text{моль}$

$n(S) = \frac{25,4~\text{г}}{32~\text{г/моль}} \approx 0,794~\text{моль}$

$n(O) = \frac{38,1~\text{г}}{16~\text{г/моль}} \approx 2,381~\text{моль}$

Соотношение индексов $x, y, z$ в химической формуле соответствует соотношению количеств веществ элементов:

$x : y : z = n(Na) : n(S) : n(O) = 1,587 : 0,794 : 2,381$

Чтобы получить целочисленные индексы, разделим все значения в соотношении на наименьшее из них (0,794):

$x = \frac{1,587}{0,794} \approx 2$

$y = \frac{0,794}{0,794} = 1$

$z = \frac{2,381}{0,794} \approx 3$

Таким образом, соотношение атомов в веществе Na:S:O равно 2:1:3. Простейшая химическая формула вещества — $Na_2SO_3$.

Ответ: $Na_2SO_3$.