Вопрос:

6. Охарактеризуйте качественный и количественный состав следующих соединений: оксид железа(III); гидроксид алюминия; гидрокарбонат кальция; гидроксокарбонат меди(II); карбонат натрия. Для характеристики качественного состава соединений рассчитайте массовые доли образующих их химических элементов.

Ответ:

Качественный состав показывает, какие химические элементы входят в соединение; количественный состав — число атомов каждого элемента и их массовые доли.

  1. Оксид железа(III) — Fe2O3. Качественный состав: железо и кислород. Количественный состав: 2 атома Fe и 3 атома O.
    Молярная масса: \(M=2\cdot56+3\cdot16=160\) г/моль.
    Массовые доли: \(\omega(Fe)=\frac{112}{160}\cdot100\%=70\%\); \(\omega(O)=\frac{48}{160}\cdot100\%=30\%\).
  2. Гидроксид алюминия — Al(OH)3. Качественный состав: алюминий, кислород и водород. Количественный состав: 1 атом Al, 3 атома O и 3 атома H.
    \(M=27+3\cdot(16+1)=78\) г/моль.
    \(\omega(Al)=\frac{27}{78}\cdot100\%\approx34.62\%\); \(\omega(O)=\frac{48}{78}\cdot100\%\approx61.54\%\); \(\omega(H)=\frac{3}{78}\cdot100\%\approx3.85\%\).
  3. Гидрокарбонат кальция — Ca(HCO3)2. Качественный состав: кальций, водород, углерод и кислород. Количественный состав: 1 атом Ca, 2 атома H, 2 атома C и 6 атомов O.
    \(M=40+2\cdot(1+12+3\cdot16)=162\) г/моль.
    \(\omega(Ca)=\frac{40}{162}\cdot100\%\approx24.69\%\); \(\omega(H)=\frac{2}{162}\cdot100\%\approx1.23\%\); \(\omega(C)=\frac{24}{162}\cdot100\%\approx14.81\%\); \(\omega(O)=\frac{96}{162}\cdot100\%\approx59.26\%\).
  4. Гидроксокарбонат меди(II) — Cu2(OH)2CO3. Качественный состав: медь, кислород, водород и углерод. Количественный состав: 2 атома Cu, 2 атома O в гидроксогруппах, 1 атом C и всего 5 атомов O.
    \(M=2\cdot64+2\cdot(16+1)+12+3\cdot16=222\) г/моль.
    \(\omega(Cu)=\frac{128}{222}\cdot100\%\approx57.66\%\); \(\omega(O)=\frac{80}{222}\cdot100\%\approx36.04\%\); \(\omega(H)=\frac{2}{222}\cdot100\%\approx0.90\%\); \(\omega(C)=\frac{12}{222}\cdot100\%\approx5.41\%\).
  5. Карбонат натрия — Na2CO3. Качественный состав: натрий, углерод и кислород. Количественный состав: 2 атома Na, 1 атом C и 3 атома O.
    \(M=2\cdot23+12+3\cdot16=106\) г/моль.
    \(\omega(Na)=\frac{46}{106}\cdot100\%\approx43.40\%\); \(\omega(C)=\frac{12}{106}\cdot100\%\approx11.32\%\); \(\omega(O)=\frac{48}{106}\cdot100\%\approx45.28\%\).

Ответ: формулы соединений и массовые доли элементов приведены в соответствующих пунктах.