Какова массовая доля натрия в кристаллогидрате гидрофосфата натрия, если число атомов водорода в 1,364 раза превышает число атомов кислорода?

Химия 11 класс Кристаллогидраты и их состав массовая доля натрия кристаллогидрат гидрофосфат натрия атомы водорода атомы кислорода химия 11 класс расчет массовой доли химические соединения стехиометрия формула гидрофосфата натрия Новый

Для решения задачи необходимо сначала определить формулу гидрофосфата натрия и выяснить, каково количество атомов водорода и кислорода в его кристаллогидрате.

Гидрофосфат натрия имеет общую формулу Na2HPO4. В кристаллогидрате могут присутствовать молекулы воды, которые мы обозначим как nH2O, где n - количество молекул воды.

Согласно условию задачи, число атомов водорода в соединении в 1,364 раза превышает число атомов кислорода. Рассмотрим количество атомов водорода и кислорода в формуле:

• В формуле Na2HPO4 содержится 1 атом водорода и 4 атома кислорода.
• В молекулах воды (nH2O) содержится 2n атомов водорода и n атомов кислорода.

Теперь составим уравнение для подсчета общего количества атомов водорода и кислорода:

• Общее количество атомов водорода: 1 + 2n
• Общее количество атомов кислорода: 4 + n

Согласно условию:

1 + 2n = 1,364 * (4 + n)

Решим это уравнение:

1. Раскроем скобки: 1 + 2n = 5,456 + 1,364n
2. Переносим все члены с n в одну сторону, а остальные в другую: 2n - 1,364n = 5,456 - 1
3. Упрощаем: 0,636n = 4,456
4. Находим n: n = 4,456 / 0,636 ≈ 7.

Теперь мы знаем, что в кристаллогидрате гидрофосфата натрия содержится 7 молекул воды. Следовательно, формула кристаллогидрата будет выглядеть так: Na2HPO4 * 7H2O.

Теперь определим массовую долю натрия в этом соединении. Для этого необходимо вычислить молекулярную массу каждого компонента:

• Молекулярная масса Na (натрий) = 22,99 г/моль, следовательно, для 2 атомов Na: 2 * 22,99 = 45,98 г/моль.
• Молекулярная масса H (водород) = 1,01 г/моль, следовательно, для 1 атома H: 1 * 1,01 = 1,01 г/моль.
• Молекулярная масса P (фосфор) = 30,97 г/моль.
• Молекулярная масса O (кислород) = 16,00 г/моль, следовательно, для 4 атомов O: 4 * 16,00 = 64,00 г/моль.
• Молекулярная масса H2O = 18,02 г/моль, следовательно, для 7H2O: 7 * 18,02 = 126,14 г/моль.

Теперь сложим все эти значения, чтобы получить общую молекулярную массу кристаллогидрата:

Молекулярная масса Na2HPO4 * 7H2O = 45,98 + 1,01 + 30,97 + 64,00 + 126,14 = 268,10 г/моль.

Теперь найдем массовую долю натрия:

Массовая доля натрия = (масса натрия / общая масса) * 100% = (45,98 / 268,10) * 100% ≈ 17,15%.

Таким образом, массовая доля натрия в кристаллогидрате гидрофосфата натрия составляет примерно 17,15%.