Задание №18 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для того чтобы найти массовую долю химического элемента в веществе, необходимо воспользоваться формулой:
$w(X) = \frac{n \cdot Ar(X)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$,
где $n$ — число атомов данного элемента в молекуле, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, $Mr$ — относительная молекулярная масса всего вещества.

Шаг 1. Определение относительных атомных масс элементов.
По таблице Д. И. Менделеева находим значения относительных атомных масс (округляем до целых чисел):
$Ar(Ca) = 40$
$Ar(H) = 1$
$Ar(P) = 31$
$Ar(O) = 16$

Шаг 2. Вычисление относительной молекулярной массы дигидрофосфата кальция.
Формула вещества — $Ca(H_{2}PO_{4})_{2}$. Рассчитаем его молекулярную массу, учитывая количество атомов каждого элемента:
$Mr(Ca(H_{2}PO_{4})_{2}) = Ar(Ca) + 2 \cdot (2 \cdot Ar(H) + Ar(P) + 4 \cdot Ar(O))$
$Mr(Ca(H_{2}PO_{4})_{2}) = 40 + 2 \cdot (2 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16) = 40 + 2 \cdot (2 + 31 + 64) = 40 + 2 \cdot 97 = 40 + 194 = 234$

Шаг 3. Вычисление массовой доли кальция.
В одной молекуле дигидрофосфата кальция содержится один атом кальция ($n = 1$). Подставим значения в формулу:
$w(Ca) = \frac{1 \cdot Ar(Ca)}{Mr(Ca(H_{2}PO_{4})_{2})} \cdot 100\%$
$w(Ca) = \frac{40}{234} \cdot 100\% \approx 0,17094 \cdot 100\% = 17,094\%$

Шаг 4. Округление результата.
По условию задачи результат необходимо записать с точностью до целых.
Число $17,094$ при округлении до целого дает $17$.

Ответ: 17 %

Источник: ФИПИ