Готовимся к олимпиадам, страница 124 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

Готовимся к олимпиадам

1. В образце руды массой 200 г находится минерал плавиковый шпат $CaF_2$ — сырье для получения фтора. Массовая доля $CaF_2$ в руде равна 78 %. Вычислите массу фтора, содержащегося в этом образце руды.

1.

Дано:

Найти:

Решение:

1. В первую очередь необходимо определить массу чистого фторида кальция ($CaF_2$) в 200 г руды. Для этого умножим массу всего образца руды на массовую долю $CaF_2$:

$m(CaF_2) = m_{руды} \times \omega(CaF_2)$

$m(CaF_2) = 200 \text{ г} \times 0.78 = 156 \text{ г}$

2. Далее следует рассчитать массовую долю фтора (F) в соединении фторида кальция ($CaF_2$). Для этого нам потребуются относительные атомные массы элементов, которые мы возьмем из Периодической системы Д. И. Менделеева (округлив до целых):

$Ar(Ca) = 40$

$Ar(F) = 19$

Молярная масса фторида кальция $M(CaF_2)$ рассчитывается как сумма атомных масс составляющих его атомов:

$M(CaF_2) = Ar(Ca) + 2 \times Ar(F) = 40 + 2 \times 19 = 78 \text{ г/моль}$

Массовая доля фтора в $CaF_2$ вычисляется как отношение массы атомов фтора в формульной единице к массе всей формульной единицы:

$\omega(F) = \frac{2 \times Ar(F)}{M(CaF_2)} = \frac{2 \times 19}{78} = \frac{38}{78}$

3. Наконец, зная массу чистого $CaF_2$ в руде (156 г) и массовую долю фтора в этом веществе, можно вычислить массу фтора, содержащегося в образце:

$m(F) = m(CaF_2) \times \omega(F)$

$m(F) = 156 \text{ г} \times \frac{38}{78} = 2 \times 38 = 76 \text{ г}$

Ответ: масса фтора в данном образце руды равна 76 г.