Мольные и массовые доли элементов в трех веществах
Рассчитайте мольные и массовые доли элементов, входящих в состав красного железняка Fe2O3, сернистого газа SO2, известняка CaCO3.
Дано
1)
`Fe_2O_3`
2)
`SO_2`
3)
`CaCO_3`
Найти
1)
`χ(Fe) = text{?}`
`χ(O) = text{?}`
`ω(Fe) = text{?}`
`ω(O) = text{?}`
2)
`χ(S) = text{?}`
`χ(O) = text{?}`
`ω(S) = text{?}`
`ω(O) = text{?}`
3)
`χ(Ca) = text{?}`
`χ(C) = text{?}`
`χ(O) = text{?}`
`ω(Ca) = text{?}`
`ω(C) = text{?}`
`ω(O) = text{?}`
Решение
1)
Найдём мольные доли элементов. В 1 моль Fe₂O₃ содержится 2 моль Fe и 3 моль O. Общее количество вещества:
`n_text{общ.} = 2 + 3 = 5 text{ моль}`
Мольная доля железа:
`χ(Fe) = (100*n(Fe)) / n_text{общ.} = (100*2)/5 = 40%`
Мольная доля кислорода:
`χ(O) = (100*n(O)) / n_text{общ.} = (100*3)/5 = 60%`
Массовая доля железа:
`ω(Fe) = (100*2*M(Fe)) / (M(Fe_2O_3)) = (100*2*56) / 160 = 70%`
Массовая доля кислорода:
`ω(O) = (100*3*M(O)) / (M(Fe_2O_3)) = (100*3*16) / 160 = 30%`
2)
Найдём мольные доли элементов. В 1 моль SO₂ содержится 1 моль S и 2 моль O. Общее количество вещества:
`n_text{общ.} = 1 + 2 = 3 text{ моль}`
Мольная доля серы:
`χ(S) = (100*n(S)) / n_text{общ.} = (100*1)/3 = 33.3%`
Мольная доля кислорода:
`χ(O) = (100*n(O)) / n_text{общ.} = (100*2)/3 = 66.7%`
Массовая доля серы:
`ω(S) = (100*M(S)) / (M(SO_2)) = (100*32)/64 = 50%`
Массовая доля кислорода:
`ω(O) = (100*2*M(O)) / (M(SO_2)) = (100*2*16)/64 = 50%`
3)
Найдём мольные доли элементов. В 1 моль CaCO₃ содержится 1 моль Ca, 1 моль C и 3 моль O. Общее количество вещества:
`n_text{общ.} = 1 + 1 + 3 = 5 text{ моль}`
Мольная доля кальция:
`χ(Ca) = (100*n(Ca)) / n_text{общ.} = (100*1)/5 = 20%`
Мольная доля углерода:
`χ(C) = (100*n(C)) / n_text{общ.} = (100*1)/5 = 20%`
Мольная доля кислорода:
`χ(O) = (100*n(O)) / n_text{общ.} = (100*3)/5 = 60%`
Массовая доля кальция:
`ω(Ca) = (100*M(Ca)) / (M(CaCO_3)) = (100*40) / 100 = 40%`
Массовая доля углерода:
`ω(C) = (100*M(C)) / (M(CaCO_3)) = (100*12) / 100 = 12%`
Массовая доля кислорода:
`ω(O) = (100*3*M(O)) / (M(CaCO_3)) = (100*3*16) / 100 = 48%`
Ответ
1)
`χ(Fe) = 40%`
`χ(O) = 60%`
`ω(Fe) = 70%`
`ω(O) = 30%`
2)
`χ(S) = 33.3%`
`χ(O) = 66.7%`
`ω(S) = 50%`
`ω(O) = 50%`
3)
`χ(Ca) = 20%`
`χ(C) = 20%`
`χ(O) = 60%`
`ω(Ca) = 40%`
`ω(C) = 12%`
`ω(O) = 48%`