ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 6 Вопрос 6 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

В каком из веществ, формулы которых SO₂ и SO₃, массовая доля серы больше? Ответ подтвердите расчётами.

SO₂:
\( \omega(\text{S}) = \frac{\text{Ar(S)}}{\text{Mr(SO}_2\text{)}} \cdot 100\% = \frac{32}{32 + 2 \cdot 16} \cdot 100\% = 50\% \)

SO₃:
\( \omega(\text{S}) = \frac{\text{Ar(S)}}{\text{Mr(SO}_3\text{)}} \cdot 100\% = \frac{32}{32 + 3 \cdot 16} \cdot 100\% = 40\% \)

0,5 больше, чем 0,4, поэтому массовая доля серы в молекуле SO₂ превышает её значение в молекуле SO₃.

1. Что такое массовая доля элемента?

Массовая доля элемента (\( \omega \)) в соединении показывает, какая часть массы вещества приходится на этот элемент.

Формула для расчёта массовой доли:
\(
\omega(\text{элемента}) = \frac{\text{Ar(элемента)}}{\text{Mr(вещества)}} \cdot 100\%
\)

Где:

• \( \text{Ar(элемента)} \) — относительная атомная масса элемента (величина без единиц измерения).
• \( \text{Mr(вещества)} \) — относительная молекулярная масса вещества (величина без единиц измерения).

2. Расчёт для SO₂ (диоксид серы):

Шаг 1: Определяем атомные массы элементов

— Атомная масса серы (\( \text{Ar(S)} \)) = 32.
— Атомная масса кислорода (\( \text{Ar(O)} \)) = 16.

Шаг 2: Вычисляем молекулярную массу SO₂

Формула SO₂ говорит, что молекула состоит из:
— 1 атома серы.
— 2 атомов кислорода.

Молекулярная масса (\( \text{Mr(SO₂)} \)) рассчитывается как сумма масс всех атомов в молекуле:
\(
\text{Mr(SO₂)} = \text{Ar(S)} + 2 \cdot \text{Ar(O)}
\)

Подставляем значения:
\(
\text{Mr(SO₂)} = 32 + 2 \cdot 16 = 32 + 32 = 64
\)

Шаг 3: Рассчитываем массовую долю серы (\( \omega(\text{S}) \))

Массовая доля серы рассчитывается по формуле:
\(
\omega(\text{S}) = \frac{\text{Ar(S)}}{\text{Mr(SO₂)}} \cdot 100\%
\)

Подставляем значения:
\(
\omega(\text{S}) = \frac{32}{64} \cdot 100\% = 0,5 \cdot 100\% = 50\%
\)

Итак, массовая доля серы в SO₂ составляет 50%.

3. Расчёт для SO₃ (триоксид серы):

Шаг 1: Определяем атомные массы элементов

— Атомная масса серы (\( \text{Ar(S)} \)) = 32.
— Атомная масса кислорода (\( \text{Ar(O)} \)) = 16.

Шаг 2: Вычисляем молекулярную массу SO₃

Формула SO₃ говорит, что молекула состоит из:
— 1 атома серы.
— 3 атомов кислорода.

Молекулярная масса (\( \text{Mr(SO₃)} \)) рассчитывается как сумма масс всех атомов в молекуле:
\(
\text{Mr(SO₃)} = \text{Ar(S)} + 3 \cdot \text{Ar(O)}
\)

Подставляем значения:
\(
\text{Mr(SO₃)} = 32 + 3 \cdot 16 = 32 + 48 = 80
\)

Шаг 3: Рассчитываем массовую долю серы (\( \omega(\text{S}) \))

Массовая доля серы рассчитывается по формуле:
\(
\omega(\text{S}) = \frac{\text{Ar(S)}}{\text{Mr(SO₃)}} \cdot 100\%
\)

Подставляем значения:
\(
\omega(\text{S}) = \frac{32}{80} \cdot 100\% = 0,4 \cdot 100\% = 40\%
\)

Итак, массовая доля серы в SO₃ составляет 40%.

4. Сравнение массовых долей серы в SO₂ и SO₃

— Для SO₂ массовая доля серы составляет 50%.
— Для SO₃ массовая доля серы составляет 40%.

Очевидно, что \( 50\% > 40\% \), следовательно, массовая доля серы больше в молекуле SO₂, чем в SO₃.

5. Объяснение результата

Массовая доля элемента зависит от соотношения массы элемента к общей массе вещества. В случае SO₂ и SO₃:
— В SO₂ на два атома кислорода приходится один атом серы, поэтому сера составляет половину массы молекулы (50%).
— В SO₃ на три атома кислорода приходится один атом серы, что уменьшает относительную долю серы до 40%.

Таким образом, чем больше кислорода в молекуле, тем меньшая часть её массы приходится на серу.