Охарактеризуйте качественный и количественный состав следующих соединений: оксид железа (ІІІ) гидроксид алюминия гидрокарбонат кальция гидроксокарбонат меди(II) карбонат натрия…

Ниже подробное решение с расчётами массы каждого элемента (массовые доли) и характеристика качественного состава для заданных соединений.

1. Оксид железа(III) — Fe2O3

• Качественный состав: элементы Fe и O.
• Формула состава говорит о двух атомах железа и трёх атомах кислорода.
• Молярная масса M: 2·55.845 + 3·15.999 = 159.687 г/моль.
• Массовые доли элементов:
  • Fe: (2·55.845) / 159.687 ≈ 0.699 ≈ 69.90%
  • O: (3·15.999) / 159.687 ≈ 0.301 ≈ 30.10%
• Вывод: качественный состав — Fe и O; количественный состав (массовые доли): Fe ≈ 69.90%, O ≈ 30.10%.

2. Гидроксид алюминия — Al(OH)3

• Качественный состав: элементы Al, O, H.
• Молярная масса M: 26.9815 + 3·15.999 + 3·1.008 ≈ 78.0025 г/моль.
• Массовые доли элементов:
  • Al: 26.9815 / 78.0025 ≈ 0.4667 ≈ 46.67% (алюминий)
  • O: (3·15.999) / 78.0025 ≈ 0.6157 ≈ 61.57%
  • H: (3·1.008) / 78.0025 ≈ 0.0388 ≈ 3.88%
• Вывод: качественный состав — Al, O, H; массовые доли: Al ≈ 46.67%, O ≈ 61.57%, H ≈ 3.88%.

3. Гидрокарбонат кальция — Ca(HCO3)2

• Качественный состав: элементы Ca, H, C, O.
• Молярная масса M: 40.078 + 2·(1.008 + 12.011 + 3·15.999) = 162.110 г/моль.
• Массовые доли элементов:
  • Ca: 40.078 / 162.110 ≈ 0.2471 ≈ 24.71%
  • H: 2·1.008 / 162.110 ≈ 0.0124 ≈ 1.24%
  • C: 2·12.011 / 162.110 ≈ 0.1481 ≈ 14.81%
  • O: 2·(3·15.999) / 162.110 ≈ 0.5922 ≈ 59.22%
• Вывод: качественный состав — Ca, H, C, O; массовые доли: Ca ≈ 24.71%, H ≈ 1.24%, C ≈ 14.81%, O ≈ 59.22%.

4. Гидроксокарбонат меди(II) — Cu2(CO3)(OH)2 (аналогично Cu2(OH)2CO3, малакит)

• Качественный состав: элементы Cu, C, O, H.
• Молярная масса M: 2·63.546 + 12.011 + 5·15.999 + 2·1.008 ≈ 221.114 г/моль.
• Массовые доли элементов:
  • Cu: 127.092 / 221.114 ≈ 0.5742 ≈ 57.42%
  • C: 12.011 / 221.114 ≈ 0.0543 ≈ 5.43%
  • O: 5·15.999 / 221.114 ≈ 79.995 / 221.114 ≈ 0.3615 ≈ 36.15%
  • H: 2·1.008 / 221.114 ≈ 0.0091 ≈ 0.91%
• Вывод: качественный состав — Cu, C, O, H; массовые доли: Cu ≈ 57.42%, C ≈ 5.43%, O ≈ 36.15%, H ≈ 0.91%.

5. Карбонат натрия — Na2CO3

• Качественный состав: элементы Na, C, O.
• Молярная масса M: 2·22.9897 + 12.011 + 3·15.999 ≈ 105.987 г/моль.
• Массовые доли элементов:
  • Na: 45.9794 / 105.987 ≈ 0.4337 ≈ 43.37%
  • C: 12.011 / 105.987 ≈ 0.1133 ≈ 11.33%
  • O: 3·15.999 / 105.987 ≈ 47.997 / 105.987 ≈ 0.4529 ≈ 45.29%
• Вывод: качественный состав — Na, C, O; массовые доли: Na ≈ 43.37%, C ≈ 11.33%, O ≈ 45.29%.

Примечания

• Все числа даны для чистых кристаллических форм веществ и приведены с округлением до двух знаков после запятой (г/моль и массовые доли).
• В реальности некоторые соли (например, Ca(HCO3)2) существуют чаще в растворе или растворимы/растворимы частично; расчёты здесь основаны на чистых формулах и применимы как теоретический ориентир для школьного курса.