Номер 555, страница 103 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

555. Рассчитайте массовую долю углерода:

а) в $C_2H_5NH_2$;

б) в $C_6H_5NO_2$;

в) в $C_3H_5(OH)_3$;

г) в $NH_2CH_2COOH$.

Дано:

Относительные атомные массы элементов (округленные): $Ar(C) = 12$, $Ar(H) = 1$, $Ar(N) = 14$, $Ar(O) = 16$.

Химические формулы веществ: а) C₂H₅NH₂; б) C₆H₅NO₂; в) C₃H₅(OH)₃; г) NH₂CH₂COOH.

Найти:

Массовую долю углерода ($\omega(C)$) в каждом из веществ.

Решение:

Массовая доля элемента в веществе рассчитывается по общей формуле:

$ \omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{M_r(вещества)} \cdot 100\% $

где $n$ — число атомов элемента в молекуле, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, а $M_r(вещества)$ — относительная молекулярная масса всего вещества.

а) в C₂H₅NH₂

Это вещество - этиламин. Определим его общую химическую формулу, подсчитав атомы каждого элемента: C₂H₇N.

1. Найдём относительную молекулярную массу ($M_r$) этиламина:

$M_r(C_2H_7N) = 2 \cdot Ar(C) + 7 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(N) = 2 \cdot 12 + 7 \cdot 1 + 1 \cdot 14 = 24 + 7 + 14 = 45$.

2. Рассчитаем массовую долю углерода ($\omega(C)$):

$\omega(C) = \frac{2 \cdot Ar(C)}{M_r(C_2H_7N)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 12}{45} \cdot 100\% = \frac{24}{45} \cdot 100\% \approx 53,3\%$.

Ответ: массовая доля углерода в C₂H₅NH₂ составляет 53,3%.

б) в C₆H₅NO₂

Это вещество - нитробензол, C₆H₅NO₂. В молекуле 6 атомов углерода, 5 атомов водорода, 1 атом азота и 2 атома кислорода.

1. Найдём относительную молекулярную массу ($M_r$) нитробензола:

$M_r(C_6H_5NO_2) = 6 \cdot Ar(C) + 5 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(N) + 2 \cdot Ar(O) = 6 \cdot 12 + 5 \cdot 1 + 14 + 2 \cdot 16 = 72 + 5 + 14 + 32 = 123$.

2. Рассчитаем массовую долю углерода ($\omega(C)$):

$\omega(C) = \frac{6 \cdot Ar(C)}{M_r(C_6H_5NO_2)} \cdot 100\% = \frac{6 \cdot 12}{123} \cdot 100\% = \frac{72}{123} \cdot 100\% \approx 58,5\%$.

Ответ: массовая доля углерода в C₆H₅NO₂ составляет 58,5%.

в) в C₃H₅(OH)₃

Это вещество - глицерин. Чтобы определить состав, раскроем скобки: в молекуле 3 атома углерода, 5+3=8 атомов водорода и 3 атома кислорода. Общая формула: C₃H₈O₃.

1. Найдём относительную молекулярную массу ($M_r$) глицерина:

$M_r(C_3H_8O_3) = 3 \cdot Ar(C) + 8 \cdot Ar(H) + 3 \cdot Ar(O) = 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 + 3 \cdot 16 = 36 + 8 + 48 = 92$.

2. Рассчитаем массовую долю углерода ($\omega(C)$):

$\omega(C) = \frac{3 \cdot Ar(C)}{M_r(C_3H_8O_3)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 12}{92} \cdot 100\% = \frac{36}{92} \cdot 100\% \approx 39,1\%$.

Ответ: массовая доля углерода в C₃H₅(OH)₃ составляет 39,1%.

г) в NH₂CH₂COOH

Это вещество - глицин (аминоуксусная кислота). Определим его общую химическую формулу, подсчитав все атомы: C₂H₅NO₂.

1. Найдём относительную молекулярную массу ($M_r$) глицина:

$M_r(C_2H_5NO_2) = 2 \cdot Ar(C) + 5 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(N) + 2 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 12 + 5 \cdot 1 + 14 + 2 \cdot 16 = 24 + 5 + 14 + 32 = 75$.

2. Рассчитаем массовую долю углерода ($\omega(C)$):

$\omega(C) = \frac{2 \cdot Ar(C)}{M_r(C_2H_5NO_2)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 12}{75} \cdot 100\% = \frac{24}{75} \cdot 100\% = 32,0\%$.

Ответ: массовая доля углерода в NH₂CH₂COOH составляет 32,0%.