Коротко: формула \(\mathrm{CO_2}\) сообщает, из каких элементов состоит вещество, сколько атомов каждого элемента в его молекуле и какова доля каждого элемента по массе.
Разберём \(\mathrm{CO_2}\) простыми словами
- Название вещества
\[ \mathrm{CO_2} \]
— это углекислый газ.
- Какие элементы входят в состав
В формуле есть:
- \(\mathrm{C}\) — углерод;
- \(\mathrm{O}\) — кислород.
Значит, вещество состоит из двух химических элементов.
- Простое или сложное вещество
Если в составе несколько элементов, вещество называют сложным.
\(\mathrm{CO_2}\) — сложное вещество.
- Сколько атомов в молекуле
- После \(\mathrm{C}\) индекса нет, значит, атом углерода 1;
- индекс \(2\) после \(\mathrm{O}\) означает 2 атома кислорода.
Итак, одна молекула \(\mathrm{CO_2}\) содержит:
\[ 1\text{ атом C и }2\text{ атома O}. \]
- Относительная молекулярная масса
Берём относительные атомные массы:
\[ A_r(\mathrm{C})=12,\qquad A_r(\mathrm{O})=16. \]
Умножаем массу кислорода на количество его атомов:
\[ M_r(\mathrm{CO_2})=12+2\cdot16=44. \]
- Соотношение масс элементов
В молекуле:
- углерод даёт \(1\cdot12=12\);
- кислород даёт \(2\cdot16=32\).
Поэтому:
\[ m(\mathrm C):m(\mathrm O)=12:32=3:8. \]
То есть кислорода по массе в \( \frac{8}{3}\approx2{,}67 \) раза больше, чем углерода.
- Массовые доли элементов
Массовая доля показывает, какую часть всей массы вещества составляет элемент:
\[ w(\text{элемента})= \frac{\text{масса элемента в формуле}}{M_r(\text{вещества})}. \]
Для углерода:
\[ w(\mathrm C)=\frac{12}{44}\approx0{,}2727=27{,}27\%. \]
Для кислорода:
\[ w(\mathrm O)=\frac{32}{44}\approx0{,}7273=72{,}73\%. \]
Как проверить ответ
Массовые доли должны составить \(100\%\):
\[ 27{,}27\%+72{,}73\%=100\%. \]
Значит, расчёт выполнен правильно.
План для похожего задания
- Определи элементы по буквам в формуле.
- Посчитай атомы с учётом индексов.
- Найди \(M_r\): сложи массы всех атомов.
- Для массовой доли раздели массу элемента на \(M_r\) и умножь на \(100\%\).
- Проверь: все массовые доли вместе дают \(100\%\).
