Question

У новорождённого человека скелет состоит из 270 костей, а у взрослого человека число костей составляет 205–207. Уменьшение числа костей связано с тем, что некоторые из них срастаются (кости черепа, таза и позвоночника). Массовые доли углерода, кальция, фосфора и магния в составе костей скелета составляют соответственно 18,5 %, 1,50 %, 1,00 %, 0,10 %. Рассчитайте соотношение чисел атомов этих химических элементов в составе костей скелета.

Answer 1

Дано:
- Массовые доли элементов в костях:
  - Углерод (C) = 18,5 %
  - Кальций (Ca) = 1,50 %
  - Фосфор (P) = 1,00 %
  - Магний (Mg) = 0,10 %

- Молярные массы элементов:
  - М(C) = 12 г/моль
  - М(Ca) = 40 г/моль
  - М(P) = 31 г/моль
  - М(Mg) = 24 г/моль

Найти: Соотношение чисел атомов углерода, кальция, фосфора и магния в составе костей скелета.

Решение:
Сначала найдем массу каждого элемента в 100 г костной ткани:

1. Масса углерода:
   m(C) = 18,5 г

2. Масса кальция:
   m(Ca) = 1,50 г

3. Масса фосфора:
   m(P) = 1,00 г

4. Масса магния:
   m(Mg) = 0,10 г

Теперь найдем количество молей каждого элемента:

1. Количество молей углерода:
   n(C) = m(C) / M(C) = 18,5 г / 12 г/моль = 1,54 моль

2. Количество молей кальция:
   n(Ca) = m(Ca) / M(Ca) = 1,50 г / 40 г/моль = 0,0375 моль

3. Количество молей фосфора:
   n(P) = m(P) / M(P) = 1,00 г / 31 г/моль = 0,0323 моль

4. Количество молей магния:
   n(Mg) = m(Mg) / M(Mg) = 0,10 г / 24 г/моль = 0,00417 моль

Теперь найдем соотношения чисел атомов (количества молей):

Соотношение = n(C) : n(Ca) : n(P) : n(Mg)

Подсчитаем по меньшему количеству молей (n(Mg) = 0,00417):

1. Отношение для углерода:
   1,54 / 0,00417 ≈ 369

2. Отношение для кальция:
   0,0375 / 0,00417 ≈ 9

3. Отношение для фосфора:
   0,0323 / 0,00417 ≈ 7.75

4. Отношение для магния:
   0,00417 / 0,00417 = 1

Теперь соотношение можно округлить до целых чисел:

Соотношение примерно равно 369 : 9 : 8 : 1.

Ответ:
Соотношение чисел атомов углерода, кальция, фосфора и магния в костях скелета составляет примерно 369 : 9 : 8 : 1.