В минерале пирите на 7 г железа приходится 8 г серы. Вычислите массовые доли каждого элемента в этом веществе и определите его формулу.

Вот тут важно понять, что соотношение относительных атомных масс элементов в составе сложного вещества приравнивается к отношению масс простых веществ, полученных из этого сложного вещества, т. е. w (Fe) : w (S) = m (Fe) : m (S)

Таким образом, w (Fe) : w (S) = 7 : 8

Остается найти массовую долю железа и серы.

w (Fe) = m (Fe) / m (пирит)

m (пирит) = m (Fe) + m (S) = 7 + 8 = 15

Тогда,
w (Fe) = m (Fe) / 15 = 7 / 15 = 0,4667
Массовую долю серы можно рассчитать таким же способом:
w (S) = m (S) / 15 = 8 / 15 = 0,5333
Либо, можно поступить проще:
w (S) = 1 – w (Fe) = 1 – 0,47 = 0,53

Другой вариант решения, более математический:

Мы знаем, что w (Fe) + w (S) = 1

Обозначим w (Fe) как “x”, а w (S) как “y”, тогда получим систему уравнений:

x + y = 1
x / y = 7 / 8

Решение не сложное:

x = 1 – y
8x = 7y

Объединяем наши два уравнения:

8(1 – y) = 7y
переносим “y” вправо:
1 – y = 7y / 8
1 = (7y / 8) + y
умножаем все на 8
8 = 7y + 8y
8 = 15y
y = 0,5333
Значит, x = 1 – y = 1 – 0,53 = 0,4667

А теперь найдем соотношение индексов. Обозначим формулу вещества как Fe_nS_m, тогда:

n : m = w (Fe) / A_r (Fe) : w (S) / A_r (S) = 0,4667 / 56 : 0,5333 / 32 = 0,00833 : 0,01667 = 1 : 2

Ответ: формула пирита FeS₂

1. Что называется массовой долей элемента в сложном веществе? Как рассчитывается эта величина?

2. Рассчитайте массовые доли элементов в веществах: а) углекислом газе CO₂; б) сульфиде кальция СаS; в) натриевой селитре NaNO₃; г) оксиде алюминия Al₂O₃.

3. В каком из азотных удобрений массовая доля питательного элемента азота наибольшая: а) хлориде аммония NH₄Cl; б) сульфате аммония (NH₄)₂SO₄; в) мочевине (NH₂)₂CO?

5. Массовая доля азота в одном из его оксидов равна 30,43%, а массовая доля кислорода – 69,57%. Определите формулу оксида.

6. В средние века из золы костра выделяли вещество, которое называли поташ и использовали для варки мыла. Массовые доли элементов в этом веществе: калий – 56,6%, углерод – 8,7%, кислород – 34,7%. Определите формулу поташа.