Дано:
- Масса образца высшего оксида = 4,40 г
- Химическое количество образца = 0,10 моль
Найти:
- Химический элемент, его высший оксид и его формулу.
Решение:
1. Определим молекулярную массу оксида.
Масса образца высшего оксида = 4,40 г
Химическое количество оксида = 0,10 моль
Молекулярная масса оксида = масса / количество
Молекулярная масса = 4,40 г / 0,10 моль = 44,0 г/моль
2. Определим химический элемент. Элемент в группе IVA периодической таблицы имеет атомную массу, которая в сумме с атомной массой кислорода (16) дает молекулярную массу оксида. Рассмотрим высший оксид элемента:
Например, если элемент имеет атомную массу X, высший оксид имеет формулу X2O5.
Молекулярная масса X2O5 = 2X + 5 * 16 = 2X + 80
Для данного оксида:
2X + 80 = 44,0
2X = 44,0 - 80
2X = -36
X = -18 (что нереально, так как атомная масса не может быть отрицательной)
Поэтому, предполагаем другую формулу. Возьмем элемент с атомной массой 74,9 (для свинца Pb), для оксида PbO2:
Молекулярная масса PbO2 = 207 + 2 * 16 = 239 г/моль
Теперь проверяем правильность массы:
Для 0,10 моль PbO2 масса = 0,10 моль * 239 г/моль = 23,9 г, что значительно превышает 4,40 г.
Пробуем другой элемент, например, кремний (Si):
Высший оксид кремния: SiO2
Молекулярная масса SiO2 = 28 + 2 * 16 = 60 г/моль
Для 0,10 моль SiO2 масса = 0,10 моль * 60 г/моль = 6,0 г, что также не совпадает.
Правильный результат для массы 4,40 г при 0,10 моль совпадает с элементом с атомной массой 44 и оксидом с формулой X2O3, где X = 22 (титан Ti), а высший оксид TiO2 имеет молекулярную массу 79,9 г/моль.
Ответ:
Химический элемент - титан (Ti), формула высшего оксида - TiO2.