Условие задачи
Сравните качественный и количественный состав: а) сернистого газа SO2 и серного ангидрида SO3; б) угарного газа CO и углекислого газа CO2.
Решение
Ниже представлено подробное решение задачи по химии (теория химического состава веществ), с использованием правил записи молекулярных формул и их анализа на качественный (состав атомов) и количественный (числовое соотношение атомов) состав.
─────────────────────────────
Задача: Сравните качественный и количественный состав:
а) сернистого газа SO₂ и серного ангидрида SO₃;
б) угарного газа CO и углекислого газа CO₂.
─────────────────────────────
1. Анализ по пункту (а): SO₂ и SO₃
а1) Качественный состав
• В веществе SO₂ содержится два различных элемента: сера (S) и кислород (O).
• В веществе SO₃ также присутствуют сера (S) и кислород (O).
Таким образом, по качественному составу оба вещества состоят из одних и тех же элементов – S и O.
а2) Количественный состав
При количественном анализе определяют число атомов каждого элемента в молекуле:
• Молекула SO₂ состоит из 1 атома серы и 2 атомов кислорода.
• Молекула SO₃ состоит из 1 атома серы и 3 атомов кислорода.
Из этого следует, что хотя типы атомов в обоих соединениях одинаковы, их соотношение в молекулах различается (соотношение кислорода к сере в SO₂ равно 2:1, а в SO₃ – 3:1).
─────────────────────────────
2. Анализ по пункту (б): CO и CO₂
б1) Качественный состав
• В веществе CO присутствуют два элемента: углерод (C) и кислород (O).
• В веществе CO₂ также присутствуют углерод (C) и кислород (O).
Следовательно, по качественному составу оба соединения включают те же элементы – C и O.
б2) Количественный состав
Определяем число атомов в молекуле каждого соединения:
• Молекула CO состоит из 1 атома углерода и 1 атома кислорода.
• Молекула CO₂ состоит из 1 атома углерода и 2 атомов кислорода.
Таким образом, хотя элементы в обоих веществах одни и те же, их соотношение различается: в CO соотношение кислорода к углероду 1:1, а в CO₂ – 2:1.
─────────────────────────────
Вывод:
• По качественному составу вещества в обоих парах содержат одинаковые химические элементы.
• По количественному составу различается число атомов кислорода в молекулах:
– для SO₂: 1 S и 2 O, а для SO₃: 1 S и 3 O;
– для CO: 1 C и 1 O, а для CO₂: 1 C и 2 O.
Это означает, что различие между веществами проявляется исключительно в их стехиометрическом составе (количественном отношении атомов в молекулах), а не в составе элементов.