Номер 645, страница 119 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

645. В гидроксиде щёлочноземельного металла массовая доля кислорода составляет 43,19 %. Определите формулу гидроксида.

Дано:

Гидроксид щёлочноземельного металла

Массовая доля кислорода, $ \omega(O) = 43,19 \% $ или $0,4319$

Найти:

Формулу гидроксида.

Решение:

Щёлочноземельные металлы — это элементы IIA группы периодической системы, они проявляют в соединениях степень окисления +2. Гидроксид-ион (OH) имеет заряд -1. Следовательно, общая формула гидроксида щёлочноземельного металла — $Me(OH)_2$, где $Me$ — это неизвестный металл.

Массовая доля элемента в веществе вычисляется по формуле:

$ \omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)} $

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

Для гидроксида $Me(OH)_2$ молекулярная масса равна:

$ Mr(Me(OH)_2) = Ar(Me) + 2 \cdot (Ar(O) + Ar(H)) $

Примем относительные атомные массы кислорода $Ar(O) = 16$ и водорода $Ar(H) = 1$.

$ Mr(Me(OH)_2) = Ar(Me) + 2 \cdot (16 + 1) = Ar(Me) + 34 $

Массовая доля кислорода в гидроксиде $Me(OH)_2$ составляет:

$ \omega(O) = \frac{2 \cdot Ar(O)}{Mr(Me(OH)_2)} = \frac{2 \cdot 16}{Ar(Me) + 34} = \frac{32}{Ar(Me) + 34} $

Подставим известное значение массовой доли кислорода и решим уравнение относительно $Ar(Me)$:

$ 0,4319 = \frac{32}{Ar(Me) + 34} $

$ Ar(Me) + 34 = \frac{32}{0,4319} $

$ Ar(Me) + 34 \approx 74,09 $

$ Ar(Me) \approx 74,09 - 34 $

$ Ar(Me) \approx 40,09 $ г/моль

Найдем в периодической таблице щёлочноземельный металл с относительной атомной массой, близкой к 40,09. Этот металл — кальций ($Ca$), его относительная атомная масса равна 40,08.

Следовательно, искомый гидроксид — это гидроксид кальция.

Ответ: Формула гидроксида — $Ca(OH)_2$.