Элементы, входящие в соединения: кальций Ca, фосфор P, кислород O.
По таблице Менделеева найдем атомные массы этих элементов. Они равны 40, 31 и 16 соответственно.
Найдем молярную массу ортофосфата кальция. Для этого сложим атомные массы элементов, учитывая их индексы: 40*3+31*2+16*8 = 310 г/моль
Зная атомную массу каждого элемента и молярную массу соединения, мы можем вычислить их массовую долю. Для этого поделим атомную массу элемента на молярную массу соли. w Ca = 40*3 г/моль / 310 г/моль = 0,39 = 39% w P = 31*2 г/моль / 310 г/моль = 0,2 = 20% w O = 16*8 г/моль / 310 г/моль = 0,41 = 41% ответ: 0,39%; 20%, 41%.
При большом многообразии все химические реакции металлов относятся к окислительно-восстановительным и могут быть только двух типов: соединения и замещения. Металлы при химических реакциях отдавать электроны, то есть быть восстановителями, проявлять в образовавшихся соединениях только положительную степень окисления.
В общем виде это можно выразить схемой: Ме0 – ne → Me+n, где Ме – металл – простое вещество, а Ме0+n – металл химический элемент в соединении.
Металлы отдавать свои валентные электроны атомам неметаллов, ионам водорода, ионам других металлов, а поэтому будут реагировать с неметаллами – простыми веществами, водой, кислотами, солями. Однако восстановительная металлов различна. Состав продуктов реакции металлов с различными веществами зависит и от окислительной веществ и условий, при которых протекает реакция.
При высоких температурах большинство металлов сгорает в кислороде:
2Mg + O2 = 2MgO
Не окисляются в этих условиях только золото, серебро, платина и некоторые другие металлы.
С галогенами многие металлы реагируют без нагревания. Например, порошок алюминия при смешивании с бромом загорается:
2Al + 3Br2 = 2AlBr3
При взаимодействии металлов с водой в некоторых случаях образуются гидроксиды. Очень активно при обычных условиях взаимодействуют с водой щелочные металлы, а также кальций, стронций, барий. Схема этой реакции в общем виде выглядит так:
Ме + HOH → Me(OH)n + H2↑
Другие металлы реагируют с водой при нагревании: магний при её кипении, железо в парах воды при красном кипении. В этих случаях получаются оксиды металлов.
Если металл реагирует с кислотой, то он входит в состав образующейся соли. Когда металл взаимодействует с растворами кислоты, он может окисляться ионами водорода, имеющимися в этом растворе. Сокращённое ионное уравнение в общем виде можно записать так:
Me + nH+ → Men+ + H2↑
Более сильными окислительными свойствами, чем ионы водорода, обладают анионы таких кислородосодержащих кислот, как например, концентрированная серная и азотная. Поэтому с этими кислотами реагируют те металлы, которые не окисляться ионами водорода, например, медь и серебро.
При взаимодействии металлов с солями происходит реакция замещения: электроны от атомов замещающего – более активного металла переходят к ионам замещаемого – менее активного металла. То сеть происходит замещение металла металлом в солях. Данные реакции не обратимы: если металл А вытесняет металл В из раствора солей, то металл В не будет вытеснять металл А из раствора солей.
В порядке убывания химической активности, проявляемой в реакциях вытеснения металлов друг друга из водных растворов их солей, металлы располагаются в электрохимическом ряду напряжений (активности) металлов:
Li → Rb → K → Ba → Sr → Ca → Na→ Mg → Al → Mn → Zn → Cr → → Fe → Cd→ Co → Ni → Sn → Pb → H → Sb → Bi → Cu → Hg → Ag → Pd → Pt → Au
Металлы, расположенные в этом ряду левее, более активны и вытеснять следующие за ними металлы из растворов солей.
В электрохимический ряд напряжений металлов включён водород, как единственный неметалл, разделяющий с металлами общее свойство — образовывать положительно заряженные ионы. Поэтому водород замещает некоторые металлы в их солях и сам может замещаться многими металлами в кислотах, например:
Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2↑ + Q
Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений до водорода, вытесняют его из растворов многих кислот (соляной, серной и др.), а все следующие за ним, например, медь не вытесняют.
2KOH+CO2=K2CO3+H2O
2K(+)+2OH(-)+CO2=2K(+)+CO3(2-)+H2O
2OH(-)+CO2=CO3(2-)+H2O
2KOH+CuSO4=Cu(OH)2+K2SO4
2K(+)+2OH(-)+Cu(2+)+SO4(2-)=Cu(OH)2+2K(+)+SO4(2-)
Cu(2+)+2OH(-)=Cu(OH)2
KOH+HNO3=KNO3+H2O
K(+)+OH(-)+H(+)+NO3(-)=K(+)+NO3(-)+H2O
H(+)+OH(-)=H2O