1. Что представляет собой химическая формула? Чем различаются индексы и коэффициенты?
Химическая формула — это условная запись состава вещества с помощью химических знаков и индексов.
- Индекс — маленькая цифра внизу справа от символа элемента. Он показывает число атомов этого элемента в одной молекуле или формульной единице.
Например, в \(H_2O\): 2 атома водорода и 1 атом кислорода. - Коэффициент — число перед формулой. Он показывает число молекул или формульных единиц и умножает количество всех атомов.
Например, \(3H_2O\) — 3 молекулы воды, всего 6 атомов водорода и 3 атома кислорода.
3. Какую информацию несёт химическая формула?
Химическая формула показывает:
- какие элементы входят в состав вещества;
- сколько атомов каждого элемента содержится в одной молекуле;
- соотношение атомов элементов;
- относительную молекулярную или формульную массу вещества;
- по ней можно рассчитать массовые доли элементов.
4. Сахароза
В молекуле сахарозы содержатся 12 атомов углерода, 22 атома водорода и 11 атомов кислорода, поэтому её формула:
\[ \boxed{C_{12}H_{22}O_{11}} \]
Используем относительные атомные массы:
\[ A_r(C)=12,\qquad A_r(H)=1,\qquad A_r(O)=16. \]
Относительная молекулярная масса
\[ M_r(C_{12}H_{22}O_{11}) =12\cdot12+22\cdot1+11\cdot16 \]
\[ M_r=144+22+176=\boxed{342}. \]
Массовые доли элементов
Масса углерода в молекуле:
\[ m(C)=12\cdot12=144 \]
\[ w(C)=\frac{144}{342}\cdot100\%\approx\boxed{42{,}1\%}. \]
Масса водорода:
\[ m(H)=22\cdot1=22 \]
\[ w(H)=\frac{22}{342}\cdot100\%\approx\boxed{6{,}4\%}. \]
Масса кислорода:
\[ m(O)=11\cdot16=176 \]
\[ w(O)=\frac{176}{342}\cdot100\%\approx\boxed{51{,}5\%}. \]
Проверка:
\[ 42{,}1\%+6{,}4\%+51{,}5\%=100\%. \]
Ответ:
\[
\boxed{C_{12}H_{22}O_{11}},\qquad
\boxed{M_r=342}
\]
\[ \boxed{w(C)=42{,}1\%,\quad w(H)=6{,}4\%,\quad w(O)=51{,}5\%}. \]
