Задание №18 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для того чтобы найти массовую долю химического элемента в веществе, необходимо воспользоваться формулой:
$w(E) = \frac{n \cdot Ar(E)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$,
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 атомных масс (округляем до целых):
$Ar(Ca) = 40$
$Ar(P) = 31$
$Ar(O) = 16$

Шаг 2. Вычисление относительной молекулярной массы фосфата кальция $Ca_{3}(PO_{4})_{2}$.
Сложим массы всех атомов, входящих в состав формульной единицы:
$Mr(Ca_{3}(PO_{4})_{2}) = 3 \cdot Ar(Ca) + 2 \cdot (Ar(P) + 4 \cdot Ar(O))$
$Mr(Ca_{3}(PO_{4})_{2}) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot (31 + 4 \cdot 16) = 120 + 2 \cdot (31 + 64) = 120 + 2 \cdot 95 = 120 + 190 = 310$

Шаг 3. Вычисление массовой доли фосфора $(P)$.
В формуле $Ca_{3}(PO_{4})_{2}$ содержится 2 атома фосфора (так как индекс 2 стоит за скобками).
$w(P) = \frac{2 \cdot Ar(P)}{Mr(Ca_{3}(PO_{4})_{2})} \cdot 100\%$
$w(P) = \frac{2 \cdot 31}{310} \cdot 100\% = \frac{62}{310} \cdot 100\%$

Шаг 4. Проведение расчётов.
$\frac{62}{310} = 0,2$
$0,2 \cdot 100\% = 20\%$

По условию задачи результат необходимо записать с точностью до целых.

Ответ: 20

Источник: ФИПИ