Реши задание на изображении
Расчёт массовых долей и задания
Я выполняю расчёты, связанные с азотными удобрениями и их массовыми долями. Сначала я рассчитываю молекулярные массы и содержание азота в нитрате натрия, нитрате кальция и нитрате аммония. Затем мне нужно расположить эти удобрения в порядке возрастания массовой доли азота.
Кроме того, есть задание подготовить сообщение об истории измерения атомных масс, которое, по-видимому, требует более широкого обзора, чем только расчёты. Возможно, мне стоит уточнить, нужно ли пользователю выполнить все задания.
Интерпретация неоднозначности задания
Я вижу, что мне нужно подготовить сообщение об истории измерения атомных масс химических элементов. Однако неясно, хочет ли пользователь, чтобы были выполнены все представленные задания, поскольку конкретное количество не указано. На изображении несколько заданий, поэтому, возможно, лучше выполнить их все, а не задавать уточняющий вопрос.
Я могу сказать примерно следующее: «На фотографии представлены задания 7–11. Я решу задания 7–10, а для задания 11 подготовлю краткое сообщение». Но всё же стоит рассмотреть возможность задать один краткий уточняющий вопрос.
Составление сообщения по химии
Мне нужно составить сообщение, возможно, начав его с фразы «Краткий ответ», сосредоточившись на основных понятиях на русском языке. Следует объяснить относительную молекулярную массу, включая расчёты массовых долей и использование скобок в соединениях, таких как Ca(NO3)2 и Al(OH)3. Важно уточнить, что молекулярная масса является безразмерной величиной. Также, возможно, нужно упомянуть формулу диоксида серы (SO2) и оформить ответ с кратким выводом, основными этапами и заголовком.
Краткие ответы
7. Молекула водорода легче молекулы сернистого газа в 32 раза.
8. Ошибки допущены в пунктах в) и г):
- \(M_r(\mathrm{H_3PO_4})=98\), а не 96;
- \(M_r(\mathrm{CaCO_3})=100\), а не 98.
9. В \(\mathrm{CaCO_3}\):
\[
\omega(\mathrm{Ca})=40\%,\quad \omega(\mathrm{C})=12\%,\quad \omega(\mathrm{O})=48\%.
\]
10. В порядке возрастания массовой доли азота:
\[
\boxed{\mathrm{NaNO_3 < Ca(NO_3)_2 < NH_4NO_3}}
\]
7. Сравнение молекул
\[ M_r(\mathrm{H_2})=2\cdot1=2 \]
\[ M_r(\mathrm{SO_2})=32+2\cdot16=64 \]
Во сколько раз одна молекула легче другой:
\[ \frac{64}{2}=32 \]
Ответ: в 32 раза.
8. Проверка вычислений
Используем формулу: относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс всех атомов.
а)
\[
M_r(\mathrm{HNO_3})=1+14+3\cdot16=63
\]
Верно.
б)
\[
M_r(\mathrm{H_2SO_4})=2\cdot1+32+4\cdot16=98
\]
Верно.
в)
\[
M_r(\mathrm{H_3PO_4})=3\cdot1+31+4\cdot16=98
\]
Записано 96 — ошибка.
г)
\[
M_r(\mathrm{CaCO_3})=40+12+3\cdot16=100
\]
Записано 98 — ошибка.
д)
\[
M_r(\mathrm{CuSO_4})=64+32+4\cdot16=160
\]
Верно.
е)
\[
M_r(\mathrm{Al(OH)_3})=27+3(16+1)=78
\]
Верно.
9. Массовые доли элементов в карбонате кальция
Сначала найдём относительную молекулярную массу:
\[ M_r(\mathrm{CaCO_3})=40+12+3\cdot16=100 \]
Массовая доля элемента:
\[ \omega(\text{элемента})= \frac{\text{масса атомов элемента в формуле}}{M_r(\text{вещества})}\cdot100\% \]
Для кальция:
\[ \omega(\mathrm{Ca})=\frac{40}{100}\cdot100\%=40\% \]
Для углерода:
\[ \omega(\mathrm{C})=\frac{12}{100}\cdot100\%=12\% \]
Для кислорода:
\[ \omega(\mathrm{O})=\frac{3\cdot16}{100}\cdot100\%=48\% \]
Проверка:
\[ 40\%+12\%+48\%=100\% \]
10. Массовая доля азота в удобрениях
Натриевая селитра \(\mathrm{NaNO_3}\)
\[ M_r(\mathrm{NaNO_3})=23+14+3\cdot16=85 \]
\[ \omega(\mathrm{N})=\frac{14}{85}\cdot100\%\approx16{,}5\% \]
Кальциевая селитра \(\mathrm{Ca(NO_3)_2}\)
\[ M_r(\mathrm{Ca(NO_3)_2})=40+2(14+3\cdot16)=164 \]
В формуле два атома азота:
\[ \omega(\mathrm{N})=\frac{2\cdot14}{164}\cdot100\% \approx17{,}1\% \]
Аммиачная селитра \(\mathrm{NH_4NO_3}\)
\[ M_r(\mathrm{NH_4NO_3})=2\cdot14+4\cdot1+3\cdot16=80 \]
\[ \omega(\mathrm{N})=\frac{2\cdot14}{80}\cdot100\%=35\% \]
Следовательно:
\[ \boxed{\text{натриевая селитра, кальциевая селитра, аммиачная селитра}} \]
Сообщение к заданию 11
Из истории измерения атомных масс химических элементов
Первые представления об атомных массах появились в начале XIX века благодаря английскому учёному Джону Дальтону. Он принял массу атома водорода за единицу и попытался сравнить с ней массы атомов других элементов.
Большой вклад в развитие атомно-молекулярного учения внёс шведский химик Йёнс Берцелиус. Он проводил точные химические анализы и определял атомные массы многих элементов.
В 1860 году итальянский учёный Станислао Канниццаро предложил использовать закон Авогадро для правильного определения атомных и молекулярных масс. Это позволило устранить многие ошибки.
Дмитрий Иванович Менделеев расположил элементы в периодической системе в основном по возрастанию их атомных масс. В настоящее время атомные массы определяют с помощью сложных приборов, например масс-спектрометров. За единицу атомной массы принимают \(1/12\) массы атома углерода-12. Значения в таблице Менделеева учитывают изотопный состав элементов.
