ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 14 Вопрос 2 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

а) SnO₂ (Оксид олова(IV) или диоксид олова)

Молекулярная масса:
\(M(\text{SnO}_2) = \text{Ar}(\text{Sn}) + 2 \cdot \text{Ar}(\text{O}) = 119 + 2 \cdot 16 = 151\)

Массовая доля олова:
\(\omega(\text{Sn}) = \frac{\text{Ar}(\text{Sn})}{M(\text{SnO}_2)} \cdot 100\% = \frac{119}{151} \cdot 100\% \approx 78,81\%\)

Массовая доля кислорода:
\(\omega(\text{O}) = \frac{2 \cdot \text{Ar}(\text{O})}{M(\text{SnO}_2)} \cdot 100\% = \frac{32}{151} \cdot 100\% \approx 21,19\%\)

б) Al₂O₃ (Оксид алюминия)

Молекулярная масса:
\(M(\text{Al}_2\text{O}_3) = 2 \cdot \text{Ar}(\text{Al}) + 3 \cdot \text{Ar}(\text{O}) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102\)

Массовая доля алюминия:
\(\omega(\text{Al}) = \frac{2 \cdot \text{Ar}(\text{Al})}{M(\text{Al}_2\text{O}_3)} \cdot 100\% = \frac{54}{102} \cdot 100\% \approx 52,9\%\)

Массовая доля кислорода:
\(\omega(\text{O}) = \frac{3 \cdot \text{Ar}(\text{O})}{M(\text{Al}_2\text{O}_3)} \cdot 100\% = \frac{48}{102} \cdot 100\% \approx 47,1\%\)

в) СаО (Оксид кальция)

Молекулярная масса:
\(M(\text{CaO}) = \text{Ar}(\text{Ca}) + \text{Ar}(\text{O}) = 40 + 16 = 56\)

Массовая доля кальция:
\(\omega(\text{Ca}) = \frac{\text{Ar}(\text{Ca})}{M(\text{CaO})} \cdot 100\% = \frac{40}{56} \cdot 100\% \approx 71,4\%\)

Массовая доля кислорода:
\(\omega(\text{O}) = \frac{\text{Ar}(\text{O})}{M(\text{CaO})} \cdot 100\% = \frac{16}{56} \cdot 100\% \approx 28,6\%\)

г) P₂O₅ (Оксид фосфора(V) или пентаоксид дифосфора)

Молекулярная масса:
\(M(\text{P}_2\text{O}_5) = 2 \cdot \text{Ar}(\text{P}) + 5 \cdot \text{Ar}(\text{O}) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 62 + 80 = 142\)

Массовая доля фосфора:
\(\omega(\text{P}) = \frac{2 \cdot \text{Ar}(\text{P})}{M(\text{P}_2\text{O}_5)} \cdot 100\% = \frac{62}{142} \cdot 100\% \approx 43,7\%\)

Массовая доля кислорода:
\(\omega(\text{O}) = \frac{5 \cdot \text{Ar}(\text{O})}{M(\text{P}_2\text{O}_5)} \cdot 100\% = \frac{80}{142} \cdot 100\% \approx 56,3\%\)

Для того чтобы рассчитать массовые доли элементов в оксидах и назвать эти вещества, необходимо выполнить несколько последовательных шагов для каждого соединения.

Основные понятия, которые нам понадобятся:

1. Атомная масса (Ar): Это масса одного атома элемента, выраженная в атомных единицах массы. Мы будем использовать округленные значения атомных масс элементов из Периодической системы.

2. Молекулярная масса (M): Это сумма атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы. Например, для соединения X_aY_b, молекулярная масса будет \(M = a \cdot \text{Ar}(X) + b \cdot \text{Ar}(Y)\).

3. Массовая доля элемента (ω): Это отношение общей массы данного элемента в молекуле к молекулярной массе всего соединения, выраженное в процентах. Формула для массовой доли элемента X в соединении X_aY_b:
\(\omega(X) = \frac{a \cdot \text{Ar}(X)}{M(\text{X}_a\text{Y}_b)} \cdot 100\%\)

Теперь применим эти принципы к каждому из заданных оксидов:

а) SnO₂

Название вещества:

Это соединение олова (Sn) и кислорода (O). Кислород в оксидах обычно имеет степень окисления -2. Поскольку в молекуле два атома кислорода, их суммарный заряд составляет \(2 \cdot (-2) = -4\). Чтобы молекула была нейтральной, олово должно иметь степень окисления +4. Поэтому вещество называется Оксид олова(IV) или, используя номенклатуру по числу атомов, Диоксид олова.

Расчет молекулярной массы (M):

Найдем атомные массы элементов:
\(\text{Ar}(\text{Sn}) \approx 119\) (атомных единиц массы)
\(\text{Ar}(\text{O}) \approx 16\) (атомных единиц массы)

Молекулярная масса \(M(\text{SnO}_2)\) складывается из одной атомной массы олова и двух атомных масс кислорода:
\(M(\text{SnO}_2) = \text{Ar}(\text{Sn}) + 2 \cdot \text{Ar}(\text{O}) = 119 + 2 \cdot 16 = 119 + 32 = 151\)

Расчет массовых долей элементов:

Массовая доля олова (\(\omega(\text{Sn})\)):

В молекуле SnO₂ содержится один атом олова.
\(\omega(\text{Sn}) = \frac{\text{Ar}(\text{Sn})}{M(\text{SnO}_2)} \cdot 100\% = \frac{119}{151} \cdot 100\% \approx 78,81\%\)

Массовая доля кислорода (\(\omega(\text{O})\)):

В молекуле SnO₂ содержится два атома кислорода.
\(\omega(\text{O}) = \frac{2 \cdot \text{Ar}(\text{O})}{M(\text{SnO}_2)} \cdot 100\% = \frac{32}{151} \cdot 100\% \approx 21,19\%\)
(Проверка: \(78,81\% + 21,19\% = 100\%\))

б) Al₂O₃

Название вещества:

Это соединение алюминия (Al) и кислорода (O). Кислород имеет степень окисления -2. Три атома кислорода дают суммарный заряд \(3 \cdot (-2) = -6\). Два атома алюминия должны компенсировать этот заряд, значит, каждый атом алюминия имеет степень окисления \(+6 / 2 = +3\). Алюминий всегда проявляет степень окисления +3. Поэтому вещество называется Оксид алюминия.

Расчет молекулярной массы (M):

Атомные массы:
\(\text{Ar}(\text{Al}) \approx 27\)
\(\text{Ar}(\text{O}) \approx 16\)

Молекулярная масса \(M(\text{Al}_2\text{O}_3)\) складывается из двух атомных масс алюминия и трех атомных масс кислорода:
\(M(\text{Al}_2\text{O}_3) = 2 \cdot \text{Ar}(\text{Al}) + 3 \cdot \text{Ar}(\text{O}) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102\)

Расчет массовых долей элементов:

Массовая доля алюминия (\(\omega(\text{Al})\)):

В молекуле Al₂O₃ содержится два атома алюминия.
\(\omega(\text{Al}) = \frac{2 \cdot \text{Ar}(\text{Al})}{M(\text{Al}_2\text{O}_3)} \cdot 100\% = \frac{54}{102} \cdot 100\% \approx 52,9\%\)

Массовая доля кислорода (\(\omega(\text{O})\)):

В молекуле Al₂O₃ содержится три атома кислорода.
\(\omega(\text{O}) = \frac{3 \cdot \text{Ar}(\text{O})}{M(\text{Al}_2\text{O}_3)} \cdot 100\% = \frac{48}{102} \cdot 100\% \approx 47,1\%\)
(Проверка: \(52,9\% + 47,1\% = 100\%\))

в) СаО

Название вещества:

Это соединение кальция (Ca) и кислорода (O). Кислород имеет степень окисления -2. Кальций — это щелочноземельный металл, который всегда проявляет степень окисления +2. Поэтому вещество называется Оксид кальция.

Расчет молекулярной массы (M):

Атомные массы:
\(\text{Ar}(\text{Ca}) \approx 40\)
\(\text{Ar}(\text{O}) \approx 16\)

Молекулярная масса \(M(\text{CaO})\) складывается из одной атомной массы кальция и одной атомной массы кислорода:
\(M(\text{CaO}) = \text{Ar}(\text{Ca}) + \text{Ar}(\text{O}) = 40 + 16 = 56\)

Расчет массовых долей элементов:

Массовая доля кальция (\(\omega(\text{Ca})\)):

В молекуле CaO содержится один атом кальция.
\(\omega(\text{Ca}) = \frac{\text{Ar}(\text{Ca})}{M(\text{CaO})} \cdot 100\% = \frac{40}{56} \cdot 100\% \approx 71,4\%\)

Массовая доля кислорода (\(\omega(\text{O})\)):

В молекуле CaO содержится один атом кислорода.
\(\omega(\text{O}) = \frac{\text{Ar}(\text{O})}{M(\text{CaO})} \cdot 100\% = \frac{16}{56} \cdot 100\% \approx 28,6\%\)
(Проверка: \(71,4\% + 28,6\% = 100\%\))

г) P₂O₅

Название вещества:

Это соединение фосфора (P) и кислорода (O). Кислород имеет степень окисления -2. Пять атомов кислорода дают суммарный заряд \(5 \cdot (-2) = -10\). Два атома фосфора должны компенсировать этот заряд, значит, каждый атом фосфора имеет степень окисления \(+10 / 2 = +5\). Поэтому вещество называется Оксид фосфора(V) или, по числу атомов, Пентаоксид дифосфора.

Расчет молекулярной массы (M):

Атомные массы:
\(\text{Ar}(\text{P}) \approx 31\)
\(\text{Ar}(\text{O}) \approx 16\)

Молекулярная масса \(M(\text{P}_2\text{O}_5)\) складывается из двух атомных масс фосфора и пяти атомных масс кислорода:
\(M(\text{P}_2\text{O}_5) = 2 \cdot \text{Ar}(\text{P}) + 5 \cdot \text{Ar}(\text{O}) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 62 + 80 = 142\)

Расчет массовых долей элементов:

Массовая доля фосфора (\(\omega(\text{P})\)):

В молекуле P₂O₅ содержится два атома фосфора.
\(\omega(\text{P}) = \frac{2 \cdot \text{Ar}(\text{P})}{M(\text{P}_2\text{O}_5)} \cdot 100\% = \frac{62}{142} \cdot 100\% \approx 43,7\%\)

Массовая доля кислорода (\(\omega(\text{O})\)):

В молекуле P₂O₅ содержится пять атомов кислорода.
\(\omega(\text{O}) = \frac{5 \cdot \text{Ar}(\text{O})}{M(\text{P}_2\text{O}_5)} \cdot 100\% = \frac{80}{142} \cdot 100\% \approx 56,3\%\)
(Проверка: \(43,7\% + 56,3\% = 100\%\))

Таким образом, мы последовательно рассчитали молекулярные массы каждого оксида, а затем, используя эти значения и атомные массы элементов, определили массовые доли каждого элемента в процентах, а также дали названия всем веществам.