Номер 6, страница 174 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

6. При сгорании торфа массой 1 кг образуется углекислый газ массой 2,57 кг. Вычислите массовую долю химического элемента углерода в торфе.

Дано:

$m(\text{торфа}) = 1$ кг

$m(CO_2) = 2,57$ кг

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

$\omega(C)_{\text{в торфе}}$ - ?

Решение:

При сгорании органических веществ, таких как торф, весь содержащийся в них углерод (C) превращается в углекислый газ ($CO_2$). Согласно закону сохранения массы, масса углерода в сгоревшем торфе равна массе углерода в образовавшемся углекислом газе. Таким образом, для решения задачи нам необходимо сначала найти массу углерода в 2,57 кг $CO_2$.

1. Вычислим массовую долю углерода в углекислом газе ($CO_2$).

Для этого воспользуемся относительными атомными массами элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева:

Относительная атомная масса углерода $Ar(C) = 12$.

Относительная атомная масса кислорода $Ar(O) = 16$.

Относительная молекулярная масса углекислого газа $Mr(CO_2)$ равна сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы:

$Mr(CO_2) = Ar(C) + 2 \cdot Ar(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44$.

Массовая доля углерода в $CO_2$ вычисляется по формуле:

$\omega(C)_{\text{в } CO_2} = \frac{Ar(C)}{Mr(CO_2)} = \frac{12}{44} = \frac{3}{11}$.

2. Рассчитаем массу углерода, которая содержится в 2,57 кг углекислого газа.

$m(C) = m(CO_2) \cdot \omega(C)_{\text{в } CO_2} = 2,57 \text{ кг} \cdot \frac{12}{44} \approx 0,7009$ кг.

Эта масса углерода ($m(C)$) содержалась в 1 кг торфа.

3. Рассчитаем массовую долю углерода в торфе ($\omega(C)_{\text{в торфе}}$). Это отношение массы углерода к общей массе торфа.

$\omega(C)_{\text{в торфе}} = \frac{m(C)}{m(\text{торфа})} = \frac{0,7009 \text{ кг}}{1 \text{ кг}} \approx 0,7009$.

Чтобы выразить массовую долю в процентах, необходимо умножить полученное значение на 100%. Округлим результат до десятых долей процента.

$\omega(C)_{\text{в торфе}} = 0,7009 \cdot 100\% \approx 70,1\%$.

Ответ: массовая доля химического элемента углерода в торфе составляет 70,1%.