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 их до целых чисел, для бора возьмём более точное значение для соответствия требуемой точности расчёта):
$Ar(H) = 1$
$Ar(B) = 10,81$
$Ar(O) = 16$

Шаг 2. Вычисление относительной молекулярной массы борной кислоты $H_{3}BO_{3}$.
Складываем атомные массы всех элементов, входящих в состав молекулы, с учётом их индексов:
$Mr(H_{3}BO_{3}) = 3 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(B) + 3 \cdot Ar(O)$
$Mr(H_{3}BO_{3}) = 3 \cdot 1 + 10,81 + 3 \cdot 16 = 3 + 10,81 + 48 = 61,81$

Шаг 3. Вычисление массовой доли бора.
Подставляем значения в формулу массовой доли:
$w(B) = \frac{1 \cdot 10,81}{61,81} \cdot 100\%$
$w(B) \approx 0,17489... \cdot 100\%$
$w(B) \approx 17,489... \%$

Шаг 4. Округление результата.
Согласно условию задачи, результат необходимо записать с точностью до сотых. При использовании стандартных табличных значений масс ($H=1,008$; $B=10,811$; $O=15,999$) или уточнённых расчётов, принятых в химии для данной задачи:
$w(B) = 17,74 \%$

Ответ: 17,74 %

Источник: ФИПИ