Задание №18 — Первоначальные химические понятия

Решение.

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

1. Запишем формулу фосфата натрия: $\text{Na}_{3}\text{PO}_{4}$.

2. Определим относительные атомные массы ($A_{r}$) элементов по Периодической системе Д. И. Менделеева (округляем до целых чисел):
$A_{r}(\text{Na}) = 23$
$A_{r}(\text{P}) = 31$
$A_{r}(\text{O}) = 16$

3. Рассчитаем относительную молекулярную массу ($M_{r}$) фосфата натрия. Для этого сложим атомные массы всех атомов, входящих в молекулу, с учётом их индексов:
$M_{r}(\text{Na}_{3}\text{PO}_{4}) = 3 \cdot A_{r}(\text{Na}) + 1 \cdot A_{r}(\text{P}) + 4 \cdot A_{r}(\text{O})$
$M_{r}(\text{Na}_{3}\text{PO}_{4}) = 3 \cdot 23 + 31 + 4 \cdot 16 = 69 + 31 + 64 = 164$

4. Теперь вычислим массовую долю фосфора ($w$) в соединении. Массовая доля элемента — это отношение массы этого элемента в молекуле к общей молекулярной массе вещества, выраженное в процентах:
$w(\text{P}) = \frac{n \cdot A_{r}(\text{P})}{M_{r}(\text{Na}_{3}\text{PO}_{4})} \cdot 100\%$, где $n$ — число атомов фосфора в формуле (в нашем случае $n = 1$).

5. Подставим значения в формулу:
$w(\text{P}) = \frac{31}{164} \cdot 100\% \approx 0,18902... \cdot 100\% \approx 18,902\%$

6. Согласно условию задачи, результат необходимо округлить до целого числа. Так как первая отбрасываемая цифра после запятой — 9, то по правилам математического округления мы увеличиваем целую часть на единицу:
$18,902\% \approx 19\%$

Ответ: 19 %

Источник: ФИПИ