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.
По таблице Д. И. Менделеева найдем значения относительных атомных масс элементов, входящих в состав нитрата кальция $Ca(NO_{3})_{2}$, округлив их до целых чисел:
$Ar(Ca) = 40$
$Ar(N) = 14$
$Ar(O) = 16$

Шаг 2. Вычисление относительной молекулярной массы нитрата кальция.
Сложим атомные массы всех элементов с учетом их индексов в формуле $Ca(NO_{3})_{2}$:
$Mr(Ca(NO_{3})_{2}) = Ar(Ca) + 2 \cdot (Ar(N) + 3 \cdot Ar(O))$
$Mr(Ca(NO_{3})_{2}) = 40 + 2 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 40 + 2 \cdot (14 + 48) = 40 + 2 \cdot 62 = 40 + 124 = 164$

Шаг 3. Вычисление массовой доли кальция.
В одной молекуле нитрата кальция содержится один атом кальция ($n = 1$). Подставим значения в формулу:
$w(Ca) = \frac{1 \cdot Ar(Ca)}{Mr(Ca(NO_{3})_{2})} \cdot 100\%$
$w(Ca) = \frac{40}{164} \cdot 100\% \approx 0,243902... \cdot 100\% = 24,3902...\%$

Шаг 4. Округление результата.
По условию задачи результат необходимо записать с точностью до десятых. Так как в разряде сотых стоит цифра 9, мы округляем десятичную дробь в большую сторону:
$24,3902...\% \approx 24,4\%$

Ответ: 24,4 %

Источник: ФИПИ