Как найти массовую долю элемента в оксидах

Я считаю, что это задание несложное, ведь ребята уже умеют считать относительную молекулярную массу и массовую долю. Относительная молекулярная масса — это сумма относительных атомных масс всех элементов, входящих в состав данного вещества, с учётом индексов (количества атомов одного элемента). Массовая доля — это отношение относительной атомной массы элемента с учётом индекса к относительной молекулярной массе вещества, умноженное на 100%. А теперь считаем и называем вещества:

а) SnO₂ — оксид олова(II).

б) Al₂O₃ — оксид алюминия.

в) СаО — оксид кальция.

д) Р₂О₅ — оксид фосфора(V).

Вот и всё решение. Долго, но не сложно.

Рассчитайте массовые доли элементов в оксидах: а)
S
n

O

2

; б)
A

l

2

O

3

; в) CaO; г)

P

2

O

5

. Назовите все вещества.

найди число атомов каждого элемента в молекуле оксида углерода, если массовая доля углерода в нём равна (42,86) %, а массовая доля кислорода — (57,14) %.

1. Примем массу оксида равной (100) г. Масса углерода в такой порции равна (42,86) г, а масса кислорода — (57,14) г.

2. Находим относительные атомные массы элементов в Периодической таблице:

3. Обозначаем число атомов углерода как (x), а число атомов кислорода — (y), и записываем отношение масс:

4. Получаем выражение:

5. Находим отношение  (x : y):

В молекуле оксида углерода на (1) атом углерода приходится (1) атом кислорода.

Вычисление массовой доли химического элемента в веществе

Одним из основных законов химии является закон постоянства состава вещества (рассмотрен ранее в уроке 5).

На основании данного закона проводятся различные практически значимые вычисления, в том числе вычисления массовой доли химического элемента в веществе.

Массовой долей вещества ω(X) называют отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы. Для некоего вещества X:

где ω(Х) — массовая доля вещества Х, m(X) — его масса; M — масса всей системы.

Массовая доля является величиной безразмерной. Ее выражают в долях от единицы или в процентах, если долю от единицы умножить на 100:

В качестве системы может выступать как молекула химического соединения, так и смесь, раствор и т. д. Рассмотрим несколько типовых заданий.

Пример 1. Рассчитайте массовую долю серы в оксиде серы (VI).

Решение: Молярная масса оксида серы (VI) M(SO₃) = 80 г/моль, атомная масса серы в этом соединении 32 г/ моль. Для расчётов выбираем образец оксида серы количеством вещества 1 моль. Масса этого вещества составит:

Исходя из формулы SO₃ можно заключить, что в 1 моль SO₃ будет содержаться 1 моль серы, масса которой составит:

Тогда массовая доля серы в оксиде серы (VI) будет равна:

Ответ: 0,4, или 40%.

Пример 2. Рассчитайте массовые доли элементов в фосфате калия K₃PO₄.

Решение: Молярная масса M(K₃PO₄) = 212 г/моль. Для расчётов выбираем образец фосфата калия количеством вещества 1 моль. Масса этого вещества составит:

Исходя из формулы K₃PO₄ можно заключить, что в 1 моль этого соединения будет содержаться 3 моль калия, 1 моль фосфора и 4 моль кислорода, масса которых составит:

Определим массовые доли элементов:

Тренировочные задания

1. Количественное содержание элементов калия, серы и кислорода в сульфите калия равно

1) 20,2; 30,4; 49,4
2) 49,4; 20,2; 30,4
3) 30,4; 49,4; 20,2
4) 49,4; 30,4; 20,2

2. Количественное содержание элементов бария, серы и кислорода в сульфите бария равно

1) 63,1; 22,1; 14,8
2) 63,1; 14,8; 22,1
3) 14,8; 22,1; 63,1
4) 22,1; 63,1; 14,8

3. Количественное содержание элементов кальция, фосфора и кислорода в фосфате кальция равно

1) 20,0; 41,3; 38,7
2) 38,7; 20,0; 41,3
3) 38,7; 41,3; 20,0
4) 41,3; 38,7; 20,0

4. Количественное содержание элементов натрия, фосфора и кислорода в фосфате натрия равно

1) 42,1; 18,9; 39,0
2) 18,9; 39,0; 42,1
3) 39,0; 42,1; 18,9
4) 18,9; 42,1; 39,0

5. Количественное содержание элементов калия, фосфора и кислорода в фосфате калия равно

1) 14,6; 30,2; 55,2
2) 30,2; 55,2; 14,6
3) 55,2; 14,6; 30,2
4) 55,2; 30,2; 14,6

6. Количественное содержание элементов алюминия, серы и кислорода в сульфате алюминия равно

1) 15,8; 56,1; 28,1
2) 28,1; 56,1; 15,8
3) 56,1; 15,8; 28,1
4) 15,8; 28,1; 56,1

7. Количественное содержание элементов кальция, углерода и кислорода в карбонате кальция равно

1) 18,0; 48,0; 40,0
2) 48,0; 40,0 18,0
3) 40,0; 48,0; 12,0
4) 40,0 12,0; 48,0

8. Количественное содержание элементов алюминия, фосфора и кислорода в фосфате алюминия равно

1) 22,1; 25,4; 52,5
2) 22,1; 52,5; 25,4
3) 52,5; 25,4; 22,1
4) 25,4; 52,5; 22,1

9. Количественное содержание элементов кальция, азота и кислорода в нитрате кальция равно

1) 24,4; 17,1; 58,5
2) 17,1; 58,5; 24,4
3) 58,5; 24,4; 17,1
4) 24,4; 58,5; 24,4

10. Количественное содержание элементов магния, азота и кислорода в нитрате магния равно

1) 16,2; 64,9; 18,9
2) 16,2; 18,9; 64,9
3) 18,9; 64,9; 16,2
4) 64,9; 16,2; 18,9

Ответы

2. Рассчитайте массовые доли элементов в оксидах: а) SnO2; б) А1203; в) СаО; г) P2O5. Назовите все вещества.

А) M(SnO2)=Ar(Sn)+2Ar(O)=119+2•16= 151
w(Sn)=(Ar(Sn))/M(SnO_2 ) •100%= 119/151•100%=78,81%
w(O)=(2Ar(O))/M(SnO_2 ) •100%= 32/151•100%=21,19%

Б) M(Al2O3)=2Ar(Al)+3Ar(O)=2•27+3•16= 102
w(Al)=(2Ar(Al))/M(Al_2 O_3 ) •100%= 54/102•100%=52,9%
w(O)=(3Ar(O))/M(Al_2 O_3 ) •100%= 48/102•100%=47,1%

В) M(CaO)=Ar(Ca)+Ar(O)=40+16= 56
w(Ca)=(Ar(Ca))/M(CaO) •100%= 40/56•100%=71,4%
w(O)=(Ar(O))/M(CaO) •100%= 16/56•100%=28,6%

Г) M(P2O5)=2Ar(P)+5Ar(O)=3•31+5•16= 142
w(P)=(2Ar(P))/M(P_2 O_5 ) •100%= 62/142•100%=43,7%
w(O)=(5Ar(O))/M(P_2 O_5 ) •100%= 80/142•100%=56,3%