Дано:
- Массовая доля кислорода в оксиде = 53,28%
Найти:
- Формулу оксида неизвестного химического элемента
Решение:
1. Обозначим массовую долю кислорода в оксиде как 53,28%. Это означает, что 100 г оксида содержит 53,28 г кислорода.
2. Найдем массу элемента в 100 г оксида:
Масса элемента = 100 г - 53,28 г = 46,72 г
3. Определим молекулярную массу оксида. Пусть формула оксида имеет вид Xo, где X — атомная масса элемента, а o — атомная масса кислорода. Мы знаем, что 53,28% массы оксида составляют кислород.
4. В одной молекуле оксида Xo атомов кислорода будет o, и масса кислорода составит o * 16 г/моль. Тогда формула оксида выглядит так:
(масса кислорода / молекулярная масса оксида) * 100% = 53,28%
Подставляем:
(o * 16) / (X + o * 16) * 100% = 53,28%
5. Решим уравнение для молекулярной массы оксида:
(o * 16) / (X + o * 16) = 0,5328
Перепишем:
o * 16 = 0,5328 * (X + o * 16)
16o = 0,5328X + 0,5328 * 16o
16o - 0,5328 * 16o = 0,5328X
15,4672o = 0,5328X
X = (15,4672o) / 0,5328
6. Для простоты вычислений возьмем возможные значения o. Например, если предполагается, что o = 2 (так как это наиболее распространенный случай для оксидов), то:
X = (15,4672 * 2) / 0,5328 ≈ 58
Это значение близко к атомной массе алюминия (Al), которая составляет 27, но в данном случае окись алюминия (Al2O3) также близка по расчетам. Пробуем значение для атомной массы элемента. Проверяем значение:
7. Если оксид имеет формулу Xo, где X = 27 (алюминий), то:
Формула: Al2O3
Масса Al2O3 = (2 * 27) + (3 * 16) = 54 + 48 = 102 г/моль
Массовая доля кислорода = (3 * 16) / 102 * 100% ≈ 47,06%
Пропорции для более точных расчетов указывают на возможный оксид кремния SiO2.
Для SiO2:
Масса SiO2 = 28 + (2 * 16) = 60 г/моль
Массовая доля кислорода = (2 * 16) / 60 * 100% = 53,33%
Ответ:
Формула оксида неизвестного элемента — SiO2.