Задание №18 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для того чтобы найти массовую долю элемента в веществе, необходимо знать химическую формулу этого вещества и относительные атомные массы входящих в него элементов.

1. Определим состав вещества.
Формула тетрагидрата хлорида железа(II): $\text{FeCl}_2 \cdot 4\text{H}_2\text{O}$.
В состав одной молекулы (формульной единицы) входят:
— 1 атом железа ($\text{Fe}$);
— 2 атома хлора ($\text{Cl}$);
— 8 атомов водорода ($4 \times 2 = 8$, $\text{H}$);
— 4 атома кислорода ($4 \times 1 = 4$, $\text{O}$).

2. Выпишем относительные атомные массы элементов ($A_r$) из таблицы Менделеева:
$A_r(\text{Fe}) = 56$
$A_r(\text{Cl}) = 35,5$
$A_r(\text{H}) = 1$
$A_r(\text{O}) = 16$

3. Рассчитаем относительную молекулярную массу ($M_r$) всего вещества:
$M_r(\text{FeCl}_2 \cdot 4\text{H}_2\text{O}) = A_r(\text{Fe}) + 2 \cdot A_r(\text{Cl}) + 4 \cdot (2 \cdot A_r(\text{H}) + A_r(\text{O}))$
$M_r(\text{FeCl}_2 \cdot 4\text{H}_2\text{O}) = 56 + 2 \cdot 35,5 + 4 \cdot (2 \cdot 1 + 16)$
$M_r(\text{FeCl}_2 \cdot 4\text{H}_2\text{O}) = 56 + 71 + 4 \cdot 18$
$M_r(\text{FeCl}_2 \cdot 4\text{H}_2\text{O}) = 127 + 72 = 199$

4. Вычислим массовую долю железа ($w$) в соединении.
Массовая доля элемента находится как отношение суммарной массы атомов этого элемента к молекулярной массе всего вещества:
$w(\text{Fe}) = \frac{n \cdot A_r(\text{Fe})}{M_r(\text{FeCl}_2 \cdot 4\text{H}_2\text{O})} \cdot 100\%$, где $n$ — число атомов железа.
$w(\text{Fe}) = \frac{1 \cdot 56}{199} \cdot 100\%$
$w(\text{Fe}) = \frac{56}{199} \cdot 100\% \approx 0,2814 \cdot 100\% \approx 28,14\%$

5. Округлим результат.
По условию задачи число необходимо записать с точностью до целых. Так как первая отбрасываемая цифра после запятой — 1, округляем в меньшую сторону.
$28,14\% \approx 28\%$

Ответ: 28

Источник: ФИПИ