Вправа 1 Обчисліть відносні молекулярні (формульні) маси сполук:
a) O3, FeO, CO, CuS, FeS2, NaOH, ZnCl2, NaBr, AlP, BaCl2, NH3, NO2, NaNO3, Ca3N2;
Mr(O3)=3•Ar(O)=3•16=48
Mr(FeO)=Ar(Fe)+Ar(O)=56+16=72
Mr(CO)=Ar(C)+Ar(O)=12+16=28
Mr(FeS2)=Ar(Fe)+2•Ar(S)=56+2•32=120
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40
Mr(ZnCl2)=Ar(Zn)+2•Ar(Cl)=65+2•35,5=136
Mr(NaBr)=Ar(Na)+Ar(Br)=23+80=103
Mr(AlP)=Ar(Al)+Ar(P)=27+31=58
Mr(BaCl2)=Ar(Ba)+2•Ar(Cl)=137+2•35,5=208
Mr(NH3)=Ar(N)+3•Ar(H)=14+3•1=17
Mr(NO2)=Ar(N)+2•Ar(O)=14+2•16=46
Mr(NaNO3)=Ar(Na)+Ar(N)+3•Ar(O)=23+14+3•16=85
Mr(Ca3N2)=3•Ar(Ca)+2•Ar(N)=3•40+2•14=148
б) Al2O3, CrSO4, ВаСO3, AlPO4, Cu(OH)2, Mg3N2, Fe3O4, CaCO3, BaSO4, Cr(OH)3;
Mr(Al2O3)=2•Ar(Al)+3•Ar(O)=2•27+3•16=102
Mr(СrSO4)=Ar(Сr)+Ar(S)+4•Ar(O)=52+32+4•16=148
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233
Mr(AlPO4)=Ar(Al)+Ar(P)+4•Ar(O)=27+31+4•16=122
Mr(Сu(OH)2)=Ar(Сu)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=64+2•16+2•1=98
Mr(Mg3N2)=3•Ar(Mg)+2•Ar(N)=3•24+2•14=100
Mr(Fe3O4)=3•Ar(Fe)+4•Ar(O)=3•56+4•16=232
Mr(CaCO3)=Ar(Ca)+Ar(C)+3•Ar(O)=40+12+3•16=100
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233
Mr(Сr(OH)2)=Ar(Сr)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=52+2•16+2•1=86
в) Al(NO3)3, Mg3(PO4)2, Cr2(SO4)3, (NH4)2SO4, Cr(NO3)2, (NH4)2HPO4, Hg(NO3)2, Cr2(SiO3)3.
Mr(Al(NO3)3)=Ar(Al)+3•Ar(N)+9•Ar(O)=27+3•14+9•16=213
Mr(Mg3(PO4)2)=3•Ar(Mg)+2•Ar(P)+8•Ar(O)=3•24+2•31+8•16=262
Mr(Cr2(SO4)3)=2•Ar(Cr)+3•Ar(S)+12•Ar(O)=2•52+3•32+12•16=392
Mr((NH4)2HPO4)=2•Ar(N)+9•Ar(H)+Ar(P)+4•Ar(O)=2•14+9•1+31+4•16=132
Mr(Hg(NO3)2)=Ar(Hg)+2•Ar(N)+6•Ar(O)=201+2•14+6•16=325
Mr(Cr2(SiO3)3)=2•Ar(Cr)+3•Ar(Si)+9•Ar(O)=2•52+3•28+9•16=332
Вправа 2 Обчисліть масові частки елементів у сполуках:
a) SO2, ZnO, MgS, FeS2, CaCl2, FeO, NO2, H2S, K2O, H2O, BaO;
У сполуці SO2:
Mr(SO2)=Ar(S)+2•Ar(O)=32+2•16=64
w(S)=Ar(S)/Mr(SO2)=32:64=0,5, або,
помноживши це число на 100%, одержимо 50%
w(O)=2•Ar(O)/Mr(SO2)=2•16:64=0,5, або 50%
Інший варіант розрахунку масової частки Оксигену:
w(О)=1-w(S)=1-0,5=0,5
або
w(O)=100%-w(S)=100%-50%=50%
Відповідь: w(S)=0,5, або 50%; w(O)=0,5, або 50%
У сполуці ZnO:
Mr(ZnO)=Ar(Zn)+Ar(O)=65+16=81
w(Zn)=Ar(Zn)/Mr(ZnO)=65:81=0,802, або 80,2%
w(O)=100%-w(Zn)=100%-80,2%=19,8%
Відповідь: w(Zn)=80,2%, w(O)=19,8%
У сполуці MgS:
Mr(MgS)=Ar(Mg)+Ar(S)=24+32=56
w(Mg)=Ar(Mg)/Mr(MgS)=24:56=0,429, або 42,9%
w(S)=100%-w(Mg)=100%-42,9%=57,1%
Відповідь: w(Mg)=42,9%, w(S)=57,1%
У сполуці FeS2:
Mr(FeS2)=Ar(Fe)+2•Ar(S)=56+2•32=120
w(Fe)=Ar(Fe)/Mr(FeS2)=56:120=0,467, або 46,7%
w(S)=100%-w(Fe)=100%-46,7%=53,3%
Відповідь: w(Fe)=46,7%, w(S)=53,3%
У сполуці CaCl2:
Mr(CaCl2)=Ar(Ca)+2•Ar(Cl)=40+2•35,5=111
w(Ca)=Ar(Ca)/Mr(CaCl2)=40:111=0,36, або 36%
w(Cl)=100%-w(Ca)=100%-36%=64%
Відповідь: w(Ca)=36%, w(Cl)=64%
У сполуці FeO:
Mr(FeO)=Ar(Fe)+Ar(O)=56+16=72
w(Fe)=Ar(Fe)/Mr(FeO)=56:72=0,778, або 77,8%
w(O)=100%-w(Fe)=100%-77,8%=22,2%
Відповідь: w(Fe)=77,8%, w(O)=22,2%
У сполуці NO2:
Mr(NO2)=Ar(N)+2•Ar(O)=14+2•16=46
w(N)=Ar(N)/Mr(NO2)=14:46=0,304, або 30,4%
w(O)=100%-w(N)=100%-30,4%=69,6%
Відповідь: w(N)=30,4%, w(O)=69,6%
У сполуці H2S:
Mr(H2S)=2•Ar(H)+Ar(S)=2•1+32=34
w(S)=Ar(S)/Mr(H2S)=32:32=0,941, або 94,1%
w(H)=100%-w(S)=100%-94,1%=5,9%
Відповідь: w(H)=5,9%, w(S)=94,1%
У сполуці K2O:
Mr(K2O)=2•Ar(K)+Ar(O)=2•39+16=94
w(K)=2•Ar(K)/Mr(K2S)=2•39:94=0,83, або 83%
w(O)=100%-w(K)=100%-83%=17%
Відповідь: w(K)=83%, w(O)=17%
У сполуці H2O:
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18
w(H)=2•Ar(H)/Mr(H2O)=2•1:18=0,111, або 11,1%
w(O)=100%-w(H)=100%-11,1%=88,9%
Відповідь: w(H)=11,1%, w(O)=88,9%
У сполуці BaO:
Mr(BaO)=Ar(Ba)+Ar(O)=137+16=153
w(Ba)=Ar(Ba)/Mr(BaO)=137:153=0,895, або 89,5%
w(O)=100%-w(Ba)=100%-89,5%=10,5%
Відповідь: w(Ba)=89,5%, w(O)=10,5%
б) Fe2О3, Н2O2, С2Нб, Мg3N2, SO3, Р2O5, Сг2O3, Аl2S3, В2O3;
У сполуці Fe2O3:
Mr(Fe2O3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(O)=2•56+3•16=160
w(Fe)=2•Ar(Fe)/Mr(Fe2O3)=2•56:160=0,7, або 70%
w(O)=100%-w(Fe)=100%-70%=30%
Відповідь: w(Fe)=70%, w(O)=30%
У сполуці H2O2:
Mr(H2O2)=2•Ar(H)+2•Ar(O)=2•1+2•16=34
w(H)=2•Ar(H)/Mr(H2O2)=2•1:34=0,058, або 5,8%
w(O)=100%-w(H)=100%-5,8%=94,2%
Відповідь: w(H)=5,8%, w(O)=94,2%
У сполуці Mg3N2:
Mr(Mg3N2)=3•Ar(Mg)+2•Ar(N)=3•24+2•14=100
w(Mg)=3•Ar(Mg)/Mr(Mg3N2)=3•24:100=0,72, або 72%
w(N)=100%-w(Mg)=100%-72%=28%
Відповідь: w(Mg)=72%, w(N)=28%
У сполуці SO3:
Mr(SO3)=Ar(S)+3•Ar(O)=32+3•16=80
w(S)=Ar(S)/Mr(SO3)=32:80=0,4, або 40%
w(O)=100%-w(S)=100%-40%=60%
Відповідь: w(S)=40%, w(O)=60%
У сполуці P2O5:
Mr(P2O5)=2•Ar(P)+5•Ar(O)=2•31+5•16=142
w(P)=2•Ar(P)/Mr(P2O5)=2•31:142=0,437, або 43,7%
w(O)=100%-w(P)=100%-43,7%=56,3%
Відповідь: w(P)=43,7%, w(O)=56,3%
У сполуці Cr2O3:
Mr(Cr2O3)=2•Ar(Cr)+3•Ar(O)=2•52+3•16=152
w(Cr)=2•Ar(Cr)/Mr(Cr2O3)=2•52:152=0,684, або 68,4%
w(O)=100%-w(Cr)=100%-68,4%=31,6%
Відповідь: w(Cr)=68,4%, w(O)=31,6%
У сполуці Al2O3:
Mr(Al2O3)=2•Ar(Al)+3•Ar(O)=2•27+3•16=102
w(Al)=2•Ar(Al)/Mr(Al2O3)=2•27:102=0,53, або 53%
w(O)=100%-w(Al)=100%-53%=47%
Відповідь: w(Al)=53%, w(O)=47%
У сполуці Ba2O3:
Mr(Ba2O3)=2•Ar(Ba)+3•Ar(O)=2•137+3•16=322
w(Ba)=2•Ar(Ba)/Mr(Ba2O3)=2•137:322=0,85, або 85%
w(O)=100%-w(Ba)=100%-85%=15%
Відповідь: w(Ba)=85%, w(O)=15%
в) СuSO4, Са3(РO4)2, Fе2(SO4)3, (NН4)3РO4, К2СО3, МgСО3, NаНSO4.
У сполуці CuSO4:
Mr(CuSO4)=Ar(Cu)+Ar(S)+4•Ar(O)=64+32+4•16=160
w(Cu)=Ar(Cu)/Mr(CuSO4)=64:160=0,4, або 40%
w(S)=Ar(S)/Mr(CuSO4)=32:160=0,193, або 19,3%
w(O)=100%-w(Cu)-w(S)=100%-40%-19,3%=40,7%
Відповідь: w(Cu)=40%, w(S)=19,3%, w(O)=40,7%
У сполуці Ca3(PO4)2:
Mr(Ca3(PO4)2)=3•Ar(Ca)+2•Ar(P)+8•Ar(O)=3•40+2•31+8•16=310
w(Ca)=3•Ar(Ca)/Mr(Ca3PO4)=3•40:310=0,387, або 38,7%
w(P)=2•Ar(P)/Mr(Ca3(PO4)2)=2•31:310=0,2, або 20%
w(O)=100%-w(Ca)-w(P)=100%-38,7%-20%=41,3%
Відповідь: w(Ca)=38,7%, w(P)=20%, w(O)=41,3%
У сполуці Fe2(SO4)3:
Mr(Fe2(SO4)3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(S)+12•Ar(O)=2•56+3•32+12•16=400
w(Fe)=2•Ar(Fe)/Mr(Fe2(SO4)3)=2•56:400=0,28, або 28%
w(S)=3•Ar(S)/Mr(Fe2(SO4)3)=2•32:400=0,16, або 16%
w(O)=100%-w(Fe)-w(S)=100%-28%-16%=56%
Відповідь: w(Fe)=28%, w(S)=16%, w(O)=56%
У сполуці (NH4)3PO4:
Mr(NH4)3PO4)=3•Ar(N)+12•Ar(H)+Ar(P)+4•Ar(O)=3•14+12•1+31+4•16=149
w(N)=3•Ar(N)/Mr(NH4)3PO4)=3•14:149=0,282, або 28,2%
w(H)=12•Ar(H)/Mr(NH4)3PO4)=12•1:149=0,081, або 8,1%
w(P)=Ar(P)/Mr(NH4)3PO4)=31:149=0,208, або 20,8%
w(O)=100%-w(N)-w(H)-w(P)=100%-28,2%-8,1%-20,8%=42,9%
Відповідь: w(N)=28,2%, w(H)=8,1%, w(P)=20,8%, w(O)=42,9%
У сполуці K2CO3:
Mr(K2CO3)=2•Ar(K)+Ar(C)+3•Ar(O)=2•39+12+3•16=138
w(K)=2•Ar(K)/Mr(K2CO3)=2•39:138=0,56 або 56%
w(C)=Ar(C)/Mr(K2CO3)=12:138=0,09, або 9%
w(O)=100%-w(K)-w(C)=100%-56%-9%=35%
Відповідь: w(K)=56%, w(C)=9%, w(O)=35%
У сполуці MgCO3:
Mr(MgCO3)=Ar(Mg)+Ar(C)+3•Ar(O)=24+12+3•16=84
w(Mg)=Ar(Mg)/Mr(MgCO3)=24:84=0,286 або 28,6%
w(C)=Ar(C)/Mr(MgCO3)=12:84=0,143, або 14,3%
w(O)=100%-w(Mg)-w(C)=100%-28,6%-14,3%=57,1%
Відповідь: w(Mg)=28,6%, w(C)=14,3%, w(O)=57,1%
У сполуці NaHSO4:
Mr(NaHSO4)=Ar(Na)+Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=23+1+32+4•16=120
w(Na)=Ar(Na)/Mr(NaHSO4)=23:120=0,192, або 19,2%
w(H)=Ar(H)/Mr(NaHSO4)=1:120=0,008, або 0,8%
w(S)=Ar(S)/Mr(NaHSO4)=32:120=0,267, або 26,7%
w(O)=100%-w(Na)-w(H)-w(S)=100%-19,2%-0,8%-26,7%=53,3%
Відповідь: w(Na)=19,2%, w(H)=0,8%, w(S)=26,7%, w(O)=53,3%
Вправа 3 Визначте, у якому з оксидів масова частка елемента, сполученого з Оксигеном, є більшою:
а) Fе2O3 i Fe3O4
Mr(Fe2O3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(O)=2•56+3•16=160
w1(Fe)=2•Ar(Fe)/Mr(Fe2O3)=2•56:160=0,7, або 70%
Mr(Fe3O4)=3•Ar(Fe)+4•Ar(O)=3•56+4•16=232
w2(Fe)=3•Ar(Fe)/Mr(Fe3O4)=3•56:232=0,724, або 72,4%
w2(Fe)>w1(Fe)
Відповідь: у Fe3O4
б) СrO і СrO3
Mr(CrO)=Ar(Cr)+Ar(O)=52+16=68
w1(Cr)=Ar(Cr)/Mr(CrO)=52:68=0,765, або 76,5%
Mr(CrO3)=Ar(Cr)+3•Ar(O)=52+3•16=100
w2(Cr)=Ar(Cr)/Mr(CrO3)=52:100=0,52, або 52%
w1(Cr)>w2(Cr)
Відповідь: у CrO
в) SO2 і SO3
Mr(SO2)=Ar(S)+2•Ar(O)=32+2•16=64
w1(S)=Ar(S)/Mr(SO2)=32:64=0,5, або 50%
Mr(SO3)=Ar(S)+3•Ar(O)=32+3•16=80
w2(S)=Ar(S)/Mr(SO3)=32:80=0,4, або 40%
w1(S)>w2(S)
Відповідь: у SO2
Вправа 4 Обчисліть масу Силіцію у силіцій (ІV) оксиді SiO2 масою 240 г.
Відомо: m(SiO2)=240 г
Знайти: m(Si)-?
Розв'язування
І спосіб
1. З формули обчислення масової частки елемента в сполуці знаходимо масову частку елемента.
Mr(SiO2)=Ar(Si)+2•Ar(O)=28+2•16=60
w(Si)=Ar(Si):M(SiO2)=28:60=0,4667
2. З формули обчислення масової частки елемента в сполуці знаходимо масу елемента:
m(Si)=w(Si)•m(SiO2)=0,4667•240 г=112 г
ІІ спосіб
1. Знаходимо відносну молекулярну масу.
Mr(SiO2)=Ar(Si)+2•Ar(O)=28+2•16=60
2. Прирівняємо формули обчислення масової частки елемента в сполуці і виразимо масу силіцію:
w(Si)=Ar(Si)/Mr(SiO2) і w(Si)=m(Si)/m(SiO2), тому
Ar(Si)/Mr(SiO2)=m(Si)/m(SiO2), за властивістю пропорції
m(Si)•Mr(SiO2)=m(SiO2)•Ar(Si), звідси
m(Si)=m(SiO2)•Ar(Si):Mr(SiO2)=240 г • 28 : 60=112 г
Відповідь: 112 г
Вправа 5 Обґрунтуйте, яке значення мають математичні обчислення за хімічною формулою для розуміння міжпредметних зв’язків. Вміння здійснювати математичні обчислення за хімічною формулою потрібні не тільки на уроках хімії, а й у фізиці, математиці або можуть пригодитися в майбутній професії.