Номер 646, страница 119 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

646. Массовая доля металла в карбонате двухвалентного металла равна 40 %. Определите формулу карбоната.

Дано:

Карбонат двухвалентного металла

Массовая доля металла, $\omega(Ме) = 40\% = 0.4$

Найти:

Формулу карбоната — ?

Решение:

1. Общая формула карбоната двухвалентного металла имеет вид $МеCO_3$, так как металл двухвалентен ($Ме^{2+}$), а карбонат-ион также имеет заряд 2- ($CO_3^{2-}$).

2. Массовая доля элемента в соединении вычисляется по формуле:

$\omega(Элемент) = \frac{n \cdot Ar(Элемент)}{M(Соединение)}$, где $n$ — количество атомов элемента в формульной единице, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, а $M$ — относительная молекулярная (формульная) масса соединения.

3. Для нашего случая, где в одной формульной единице $МеCO_3$ содержится один атом металла, формула примет вид:

$\omega(Ме) = \frac{Ar(Ме)}{M(МеCO_3)}$

4. Обозначим относительную атомную массу неизвестного металла как $x$. Тогда относительная формульная масса карбоната $МеCO_3$ будет равна сумме относительной атомной массы металла и относительной массы карбонатной группы ($CO_3$).

Вычислим относительную массу карбонатной группы:

$Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 12 + 3 \cdot 16 = 12 + 48 = 60$

Тогда $M(МеCO_3) = x + 60$.

5. Подставим все известные значения в формулу для массовой доли и составим уравнение:

$0.4 = \frac{x}{x + 60}$

6. Решим это уравнение, чтобы найти $x$ (относительную атомную массу металла):

$0.4 \cdot (x + 60) = x$

$0.4x + 24 = x$

$x - 0.4x = 24$

$0.6x = 24$

$x = \frac{24}{0.6}$

$x = 40$

7. Относительная атомная масса неизвестного металла равна 40. По периодической таблице химических элементов Д.И. Менделеева находим элемент с такой атомной массой. Это Кальций (Ca), который является двухвалентным металлом.

8. Таким образом, формула искомого карбоната — $CaCO_3$.

Ответ: Формула карбоната — $CaCO_3$ (карбонат кальция).