Дано: m(Fe)=7 г, m(S)=8 г
Найти: ω(Fe)-?, ω(S)-? формулу FexSy-?
Решение
1. Рассчитываем массу вещества:
m(вещества)=m(Fe)+m(S)=7 г + 8 г=15 г
2. Вычисляем массовые доли железа и серы в пирите:
ω(Fe)=(m(Fe)/m(вещества))•100%=(7 г:15 г)•100%=46,67%
ω(S)=(m(S)/m(вещества))•100%=(8 г:15 г)•100%=53,33%
3. Определить формулу пирита можно несколькими способами:
1-й способ
Отношение количества атомов находят как деление числовых значений массовых долей химических элементов, входящих в состав данного вещества, на их относительные атомные массы:
x:у=ω(Fe)/Ar(Fe) : ω(S)/Ar(S)=0,4667/56 : 0,5333/32=0,008:0,016
Если соотношение между атомами выражено не целыми, а дробными числами, то считаем, что меньшее число (0,008) равно единице и большее число делим на него:
x:у=0,008/0,008 : 0,016/0,008=1:2, следовательно, химическая формула соединения FeS2
2-й способ
В 100 г пирита масса атомов железа составляет 46,67 г, а атомов серы ― 53,33 г. Рассчитываем соотношение индексов в формуле (соотношение количества вещества элементов):
х:у=n(Fe):n(S)=m(Fe)/M(Fe) : m(S)/M(S)=46,67/56 : 53,33/32=0,833:1,666
Если соотношение между атомами выражено не целыми, а дробными числами, то считаем, что меньшее число (0,833) равно единице и большее число делим на него:
х:у=0,833/0,833 : 1,666/0,833=1:2, следовательно, формула имеет вид FeS2
3-й способ
С формулы вычисления массовой доли элемента ω(Fe)=xAr(Fe):M(FexSу) выражаем молярную массу вещества:
M(FexSу)=xAr(Fe)/ω(Fe)=56х/0,4667=120х
По определению M(FexSу)=xAr(Fe)+yAr(S)=56x+32y
Приравняем левую и правую части выражений, получим уравнение:
120х=56х+32у
120х-56х=32у
64х=32у
x/y=32/62
x/y=1/2
можна записать так:
х:у=1:2, что соответствует формуле FeS2
Ответ: ω(Fe)=46,67%, ω(S)=53,33%; формула пирита FeS2.