ГДЗ по Химии 7 Класс Параграф 11 Вопрос 4 (2016) Габриелян — Подробные Ответы

В минерале пирите на 7 г железа приходится 8 г серы. Вычислите массовые доли каждого элемента в этом веществе и определите его формулу.

Масса пирита \(7 + 8 = 15\) (г)
\(
\omega(\text{Fe}) = \frac{m(\text{Fe})}{m(\text{пирита})} \cdot 100\% = \frac{7}{15} \cdot 100\% = 46,7\%
\)
\(
\omega(\text{S}) = \frac{m(\text{S})}{m(\text{пирита})} \cdot 100\% = \frac{8}{15} \cdot 100\% = 53,3\%
\)
\(\text{Fe}_x\text{S}_y\)
\(
x : y = \frac{\omega(\text{Fe})}{M_r(\text{Fe})} : \frac{\omega(\text{S})}{M_r(\text{S})} = \frac{46,7}{56} : \frac{53,3}{32} = 0,8 : 1,6 = 1 : 2
\)
\(x = 1\)
\(y = 2\)
\(\text{FeS}_2\)

Шаг 1: Общая масса пирита

В минерале пирите на \(7 \, \text{г}\) железа (\(Fe\)) приходится \(8 \, \text{г}\) серы (\(S\)).
Общая масса минерала равна:
\(
m(\text{пирита}) = m(\text{Fe}) + m(\text{S}) = 7 + 8 = 15 \, \text{г}
\)

Шаг 2: Массовая доля железа (\(\omega(\text{Fe})\))

Массовая доля элемента рассчитывается по формуле:
\(
\omega(\text{Fe}) = \frac{m(\text{Fe})}{m(\text{пирита})} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
\(
\omega(\text{Fe}) = \frac{7}{15} \cdot 100\% = 46,7\%
\)
Это означает, что железо составляет \(46,7\%\) от общей массы пирита.

Шаг 3: Массовая доля серы (\(\omega(\text{S})\))

Аналогично рассчитываем массовую долю серы:
\(
\omega(\text{S}) = \frac{m(\text{S})}{m(\text{пирита})} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
\(
\omega(\text{S}) = \frac{8}{15} \cdot 100\% = 53,3\%
\)
Это означает, что сера составляет \(53,3\%\) от общей массы пирита.

Шаг 4: Определение формулы вещества

Формула минерала пирита имеет вид \(\text{Fe}_x\text{S}_y\), где \(x\) — количество атомов железа, а \(y\) — количество атомов серы. Чтобы найти их соотношение, нужно рассчитать молярное отношение элементов.

1. Определяем количество вещества каждого элемента
Количество вещества элемента (\(n\)) пропорционально его массовой доле (\(\omega\)) и обратно пропорционально молярной массе (\(M_r\)):
\(
x : y = \frac{\omega(\text{Fe})}{M_r(\text{Fe})} : \frac{\omega(\text{S})}{M_r(\text{S})}
\)
Подставляем данные:
— Молярная масса железа (\(M_r(\text{Fe}) = 56\));
— Молярная масса серы (\(M_r(\text{S}) = 32\));
— Массовая доля железа (\(\omega(\text{Fe}) = 46,7\%\));
— Массовая доля серы (\(\omega(\text{S}) = 53,3\%\)).

Рассчитываем:
\(
x : y = \frac{46,7}{56} : \frac{53,3}{32}
\)

2. Выполняем деление
\(
x : y = 0,8 : 1,6
\)

3. Упрощаем пропорцию
Делим оба значения на \(0,8\):
\(
x : y = 1 : 2
\)

Шаг 5: Записываем формулу

Теперь мы знаем, что в пирите на один атом железа приходится два атома серы. Таким образом, химическая формула пирита:
\(
\text{FeS}_2
\)