Дано:
Атомная масса мышьяка: M(As) = 75 г/моль
Массовые доли кислорода в двух оксидах: w(1) = 34,8%, w(2) = 24,3%
Найти:
Химические формулы двух оксидов
Решение:
Пусть x - степень окисления мышьяка в первом оксиде, а y - степень окисления мышьяка во втором оксиде. Тогда можем записать уравнения реакций образования этих оксидов:
As + O2 -> AsxOy (1)
As + O2 -> AsxOy (2)
Массовые доли кислорода связанного с мышьяком в каждом оксиде можно выразить через соответствующие стехиометрические коэффициенты x и y:
w(O) = M(O) / M(AsxOy) * n(O) / (n(As) + n(O)) * 100%
где M(O) - молярная масса кислорода, равная 16 г/моль, а n(O) и n(As) - количество атомов кислорода и мышьяка соответственно.
1. Для первого оксида:
w(O) = 34,8%
M(AsxOy) = M(As) + M(O)*x*y = 75 г/моль + 16 г/моль * x * y
n(O) = n(As) * x
n(As) + n(O) = 1
Подставив выражения для n(O) и n(As) в формулу для w(O), получаем:
34,8% = 16 г/моль / (75 г/моль + 16 г/моль * x * y) * x / (x+1) * 100%
Решая уравнение относительно x и y, получаем возможные значения степеней окисления мышьяка в первом оксиде:
x = 2, y = 3: As2O3
x = 3, y = 2: As2O2
2. Для второго оксида:
w(O) = 24,3%
M(AsxOy) = M(As) + M(O)*x*y = 75 г/моль + 16 г/моль * x * y
n(O) = n(As) * y
n(As) + n(O) = 1
Аналогично, подставив выражения для n(O) и n(As) в формулу для w(O), получаем:
24,3% = 16 г/моль / (75 г/моль + 16 г/моль * x * y) * y / (y+1) * 100%
Решая уравнение относительно x и y, получаем возможные значения степеней окисления мышьяка во втором оксиде:
x = 2, y = 2: As2O2
Ответ:
Химические формулы двух оксидов:
Первый оксид: As2O3 или As2O2
Второй оксид: As2O2