Ответ (массовые доли в процентах, с округлением до десятых):
| Вещество | Медь Cu | Железо Fe | Сера S | Кислород O |
|---|---|---|---|---|
| \(\mathrm{CuFeS_2}\) | 34,8 % | 30,4 % | 34,8 % | — |
| \(\mathrm{Cu_5FeS_4}\) | 63,5 % | 11,1 % | 25,4 % | — |
| \(\mathrm{CuSO_4}\) | 40,0 % | — | 20,0 % | 40,0 % |
Как найти массовую долю
Массовая доля показывает, какая часть массы вещества приходится на данный элемент:
\[ \omega(E)=\frac{n\cdot A_r(E)}{M_r(\text{вещества})}\cdot100\%, \]
где \(n\) — число атомов элемента в формуле, \(A_r\) — его относительная атомная масса, \(M_r\) — относительная молекулярная или формульная масса вещества.
Используем школьные округлённые значения: \[ A_r(\mathrm{Cu})=64,\quad A_r(\mathrm{Fe})=56,\quad A_r(\mathrm{S})=32,\quad A_r(\mathrm{O})=16. \]
1. \(\mathrm{CuFeS_2}\)
Сначала складываем массы всех атомов, учитывая индексы: \[ M_r(\mathrm{CuFeS_2})=64+56+2\cdot32=184. \]
Теперь делим массу каждого элемента на общую массу: \[ \omega(\mathrm{Cu})=\frac{64}{184}\cdot100\%\approx34{,}8\%; \] \[ \omega(\mathrm{Fe})=\frac{56}{184}\cdot100\%\approx30{,}4\%; \] \[ \omega(\mathrm{S})=\frac{2\cdot32}{184}\cdot100\%\approx34{,}8\%. \]
2. \(\mathrm{Cu_5FeS_4}\)
\[ M_r(\mathrm{Cu_5FeS_4})=5\cdot64+56+4\cdot32=504. \]
\[ \omega(\mathrm{Cu})=\frac{5\cdot64}{504}\cdot100\%\approx63{,}5\%; \] \[ \omega(\mathrm{Fe})=\frac{56}{504}\cdot100\%\approx11{,}1\%; \] \[ \omega(\mathrm{S})=\frac{4\cdot32}{504}\cdot100\%\approx25{,}4\%. \]
3. \(\mathrm{CuSO_4}\)
\[ M_r(\mathrm{CuSO_4})=64+32+4\cdot16=160. \]
\[ \omega(\mathrm{Cu})=\frac{64}{160}\cdot100\%=40\%; \] \[ \omega(\mathrm{S})=\frac{32}{160}\cdot100\%=20\%; \] \[ \omega(\mathrm{O})=\frac{4\cdot16}{160}\cdot100\%=40\%. \]
Проверка: сумма массовых долей всех элементов каждого вещества должна составлять \(100\%\):
- \(\mathrm{CuFeS_2}\): \(34{,}8+30{,}4+34{,}8=100\%\);
- \(\mathrm{Cu_5FeS_4}\): \(63{,}5+11{,}1+25{,}4=100\%\);
- \(\mathrm{CuSO_4}\): \(40+20+40=100\%\).
Главное: индекс умножает атомную массу элемента. Например, в \(\mathrm{Cu_5FeS_4}\) на медь приходится \(5\cdot64\), а не просто \(64\).