Вычислите массовые доли элементов в дигидрофосфате кальция Са(Н2 РО4)2

Для вычисления массовых долей элементов в дигидрофосфате кальция ( \text{Ca(H}_2\text{PO}_4\text{)}_2 ), нужно выполнить следующие шаги:

1. Найти молекулярную массу соединения

Молекулярная масса соединения вычисляется как сумма атомных масс всех элементов, входящих в состав молекулы. Используем атомные массы (в а. е. м.), округленные до сотых:

• Кальций (( \text{Ca} )): ( 40.08 ),
• Водород (( \text{H} )): ( 1.01 ),
• Фосфор (( \text{P} )): ( 30.97 ),
• Кислород (( \text{O} )): ( 16.00 ).

Разбираем состав ( \text{Ca(H}_2\text{PO}_4\text{)}_2 ):

• Один атом кальция (( \text{Ca} )): ( 1 \times 40.08 ),
• Четыре атома водорода (( \text{H}_2 ) × 2): ( 4 \times 1.01 ),
• Два атома фосфора (( \text{P} )): ( 2 \times 30.97 ),
• Восемь атомов кислорода (( \text{O}_4 ) × 2): ( 8 \times 16.00 ).

Теперь суммируем: [ \text{Молекулярная масса} = 40.08 + (4 \times 1.01) + (2 \times 30.97) + (8 \times 16.00) ] [ \text{Молекулярная масса} = 40.08 + 4.04 + 61.94 + 128.00 = 234.06 \, \text{а. е. м.} ]

2. Найти массовую долю каждого элемента

Массовая доля элемента (( \omega )) вычисляется по формуле: [ \omega(\%) = \frac{\text{Общая масса элемента в веществе}}{\text{Молекулярная масса соединения}} \times 100\%. ]

2.1. Массовая доля кальция (( \text{Ca} )):

Масса одного атома кальция: [ 40.08 \, \text{а. е. м.} ] Массовая доля: [ \omega(\text{Ca}) = \frac{40.08}{234.06} \times 100 \approx 17.12\%. ]

2.2. Массовая доля водорода (( \text{H} )):

Масса четырёх атомов водорода: [ 4 \times 1.01 = 4.04 \, \text{а. е. м.} ] Массовая доля: [ \omega(\text{H}) = \frac{4.04}{234.06} \times 100 \approx 1.73\%. ]

2.3. Массовая доля фосфора (( \text{P} )):

Масса двух атомов фосфора: [ 2 \times 30.97 = 61.94 \, \text{а. е. м.} ] Массовая доля: [ \omega(\text{P}) = \frac{61.94}{234.06} \times 100 \approx 26.46\%. ]

2.4. Массовая доля кислорода (( \text{O} )):

Масса восьми атомов кислорода: [ 8 \times 16.00 = 128.00 \, \text{а. е. м.} ] Массовая доля: [ \omega(\text{O}) = \frac{128.00}{234.06} \times 100 \approx 54.69\%. ]

3. Проверка суммарной массовой доли

Сумма всех массовых долей должна быть равна ( 100\% ) (с учётом округления): [ \omega(\text{Ca}) + \omega(\text{H}) + \omega(\text{P}) + \omega(\text{O}) \approx 17.12 + 1.73 + 26.46 + 54.69 = 100.00\%. ]

Ответ:

Массовые доли элементов в ( \text{Ca(H}_2\text{PO}_4\text{)}_2 ):

• ( \text{Ca} ): ( 17.12\% ),
• ( \text{H} ): ( 1.73\% ),
• ( \text{P} ): ( 26.46\% ),
• ( \text{O} ): ( 54.69\% ).

Чтобы вычислить массовые доли элементов в дигидрофосфате кальция ( \text{Ca(H}_2\text{PO}_4\text{)}_2 ), сначала необходимо определить его молекулярную формулу и рассчитать молекулярную массу.

Шаг 1: Определение массы каждого элемента

В дигидрофосфате кальция содержатся следующие элементы:

• Кальций (Ca)
• Водород (H)
• Фосфор (P)
• Кислород (O)

Теперь найдем количество атомов каждого элемента в формуле ( \text{Ca(H}_2\text{PO}_4\text{)}_2 ):

• 1 атом кальция (Ca)
• 4 атома водорода (H) (поскольку 2 молекулы ( \text{H}_2\text{PO}_4 ) содержат 4 атома H)
• 2 атома фосфора (P) (по 1 атому P в каждой молекуле ( \text{H}_2\text{PO}_4 ))
• 8 атомов кислорода (O) (по 4 атома O в каждой молекуле ( \text{H}_2\text{PO}_4 ))

Шаг 2: Расчет молекулярной массы

Теперь можем рассчитать молекулярную массу дигидрофосфата кальция. Для этого используем атомные массы:

• Масса Ca ≈ 40.08 г/моль
• Масса H ≈ 1.01 г/моль
• Масса P ≈ 30.97 г/моль
• Масса O ≈ 16.00 г/моль

Теперь вычисляем общую массу:

[ \text{Молекулярная масса} = \text{Масса Ca} + 4 \times \text{Масса H} + 2 \times \text{Масса P} + 8 \times \text{Масса O} ]

[ \text{Молекулярная масса} = 40.08 + 4 \times 1.01 + 2 \times 30.97 + 8 \times 16.00 ]

[ = 40.08 + 4.04 + 61.94 + 128.00 ]

[ = 233.06 \text{ г/моль} ]

Шаг 3: Вычисление массовых долей

Теперь, зная молекулярную массу, можем найти массовые доли каждого элемента:

1. Массовая доля кальция (Ca): [ \omega(\text{Ca}) = \frac{40.08}{233.06} \times 100\% \approx 17.19\% ]

2. Массовая доля водорода (H): [ \omega(\text{H}) = \frac{4.04}{233.06} \times 100\% \approx 1.73\% ]

3. Массовая доля фосфора (P): [ \omega(\text{P}) = \frac{61.94}{233.06} \times 100\% \approx 26.59\% ]

4. Массовая доля кислорода (O): [ \omega(\text{O}) = \frac{128.00}{233.06} \times 100\% \approx 55.49\% ]

Итоговые массовые доли элементов

• Массовая доля Ca: ≈ 17.19%
• Массовая доля H: ≈ 1.73%
• Массовая доля P: ≈ 26.59%
• Массовая доля O: ≈ 55.49%

Таким образом, массовые доли элементов в дигидрофосфате кальция составляют примерно 17.19% для кальция, 1.73% для водорода, 26.59% для фосфора и 55.49% для кислорода.