Номер 120, страница 26 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

120. В состав молекулы органического вещества входит 4 атома кислорода, а его массовая доля в этом веществе составляет 10,0 %. Какую массу имеет порция этого вещества химическим количеством 5,64 ммоль?

Дано:

Число атомов кислорода в молекуле, $N(\text{O}) = 4$

Массовая доля кислорода, $w(\text{O}) = 10.0 \%$

Химическое количество вещества, $n = 5.64 \text{ ммоль}$

$w(\text{O}) = 0.100$

$n = 5.64 \cdot 10^{-3} \text{ моль}$

Найти:

Массу порции вещества, $m$

Решение:

1. Для нахождения массы вещества воспользуемся формулой: $m = n \cdot M$, где $n$ – химическое количество вещества, а $M$ – его молярная масса.

2. Найдем молярную массу органического вещества. Массовая доля элемента в веществе определяется по формуле: $w(\text{элемента}) = \frac{N \cdot A_r(\text{элемента})}{M(\text{вещества})}$

где $N$ – число атомов элемента в молекуле, $A_r$ – относительная атомная масса элемента, $M$ – молярная масса вещества.

3. Выразим молярную массу вещества из этой формулы. Примем относительную атомную массу кислорода $A_r(\text{O}) = 16 \text{ а.е.м.}$, тогда молярная масса атомов кислорода составляет $16 \text{ г/моль}$. $M(\text{вещества}) = \frac{N(\text{O}) \cdot M_r(\text{O})}{w(\text{O})}$

4. Подставим известные значения и рассчитаем молярную массу: $M(\text{вещества}) = \frac{4 \cdot 16 \text{ г/моль}}{0.100} = \frac{64 \text{ г/моль}}{0.100} = 640 \text{ г/моль}$

5. Теперь, зная молярную массу и химическое количество, найдем массу порции вещества: $m = n \cdot M = 5.64 \cdot 10^{-3} \text{ моль} \cdot 640 \text{ г/моль} = 3.6096 \text{ г}$

Округляя результат до трех значащих цифр, как в исходных данных, получаем $3.61 \text{ г}$.

Ответ: масса порции этого вещества составляет 3.6096 г (или 3.61 г).