Решение
Массовая доля (w) элемента в соединении определяется как отношение массы данного элемента к общей массе соединения, выраженное в процентах:
w(O) = m(O) / m(H₂SO₄) × 100%,
где m(O) - масса кислорода, а m(H₂SO₄) - масса серной кислоты.
Молекула серной кислоты H₂SO₄ содержит 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода. Молярная масса H₂SO₄ равна 98 г/моль.
Тогда можно найти массу кислорода в одной молекуле H₂SO₄:
m(O) = 4 × M(O) = 4 × 16 г/моль = 64 г/моль
Для расчета массовой доли кислорода в серной кислоте, необходимо знать ее конкретную массу. Пусть масса серной кислоты равна 100 г.
Тогда молярное количество H₂SO₄ можно найти как отношение ее массы к молярной массе:
n(H₂SO₄) = m(H₂SO₄) / M(H₂SO₄) = 100 г / 98 г/моль ≈ 1,0204 моль
Массовая доля кислорода в серной кислоте:
w(O) = m(O) / m(H₂SO₄) × 100% = 64 г/моль / (98 г/моль × 1,0204 моль) × 100% ≈ 66,67%
Ответ: массовая доля кислорода (w(O)) в серной кислоте составляет около 66,67%.