Давайте разберём задачу по частям и подробно объясним каждое действие.
Задача:
- Составить формулы сложных веществ из атомов кислорода и:
- а) железа(III)
- б) кальция
- Вычислить массовую долю железа в полученных соединениях.
Шаг 1: Определение формул соединений
А) Железо(III) и кислород
- Железо(III) означает, что железо находится в степени окисления +3.
- В состав входят атомы кислорода, каждый из которых имеет заряд -2.
Чтобы найти формулу, нужно понять, какое соотношение между атомами железа и кислорода обеспечит электрохимическую нейтральность.
Расчёт:
Обозначим количество атомов железа как (x), а кислорода — как (y).
Общий заряд: (+3x + (-2)y = 0)
Чтобы избавиться от дробных чисел, умножим уравнение на наименьшее общее кратное.
Из уравнения: (3x = 2y)
Решение примерно:
Итак, формула:
[
\textbf{Fe}_2\text{O}_3
]
Это — формула ржавчины и других веществ железа(III) с кислородом.
Б) Кальций и кислород
- Кальций (Ca) — элемент с зарядом +2.
- Кислород — 2-.
Обозначим число атомов кальция — (x), кислорода — (y).
Условие нейтральности:
[
+2x + (-2)y = 0
]
То есть:
[
2x = 2y \Rightarrow x = y
]
Наименьшие целые числа: (x=1), (y=1).
Формула кальциевого оксида:
[
\textbf{CaO}
]
Шаг 2: Вычисление массовой доли железа в соединениях
Рассчитаем массовую долю железа ((%) в (\textbf{Fe}_2\text{O}_3)).
Массы элементов:
- Атомная масса Fe ≈ 55.8 г/моль
- Атомная масса O ≈ 16.0 г/моль
Общая масса (\textbf{Fe}_2\text{O}_3):
[
\text{Масса} = 2 \times 55.8 + 3 \times 16 = 111.6 + 48 = 159.6, \text{г}
]
Масса железа:
[
2 \times 55.8 = 111.6, \text{г}
]
Массовая доля железа:
[
\frac{111.6}{159.6} \times 100% \approx 69.9%
]
Итог:
Если нужен расчет для кальциевого соединения или есть другие вопросы — скажите!
