Массовая доля кислорода в оксиде металла равна 48,00 %. Установите формулу оксида.
от

1 Ответ

Дано:
- Массовая доля кислорода в оксиде = 48,00 %

Найти:
- Формулу оксида металла

Решение:

1. Массовая доля кислорода в оксиде составляет 48,00 %. Это означает, что в 100 г оксида содержится 48,00 г кислорода.

2. Найдем массу металла в 100 г оксида:
   Масса металла = 100 г - 48,00 г = 52,00 г

3. Обозначим атомную массу металла как M и количество атомов кислорода в оксиде как n. Поскольку масса кислорода в оксиде составляет 48,00 г, массовая доля кислорода можно записать следующим образом:

   (n * 16) / (M + n * 16) * 100% = 48,00 %

   Преобразуем уравнение:

   n * 16 = 0,48 * (M + n * 16)

   Раскрываем скобки:

   n * 16 = 0,48M + 0,48 * n * 16

   Переносим все члены, содержащие n, в одну сторону:

   n * 16 - 0,48 * n * 16 = 0,48M

   0,52 * n * 16 = 0,48M

   8,32 * n = 0,48M

   M = 8,32 * n / 0,48

   M = 17,33 * n

4. Проверим возможные значения n. Если n = 1 (предполагаем, что количество атомов кислорода в оксиде 1):

   M = 17,33 * 1 = 17,33

   Это значение близко к 18, что соответствует атомной массе магния (Mg).

5. Проверяем формулу MgO:

   - Масса Mg = 24,305 г/моль
   - Масса O = 16 г/моль
   - Молекулярная масса MgO = 24,305 + 16 = 40,305 г/моль
   - Массовая доля кислорода = (16 / 40,305) * 100 % ≈ 39,7 %

   Поскольку 48 % больше, чем 39,7 %, предполагаем, что n = 2 (возможная формула - MgO2), но это не является стандартным оксидом.

6. Проверяем формулу FeO:

   - Масса Fe = 55,85 г/моль
   - Масса O = 16 г/моль
   - Молекулярная масса FeO = 55,85 + 16 = 71,85 г/моль
   - Массовая доля кислорода = (16 / 71,85) * 100 % ≈ 22,3 %

   Таким образом, возможно более точная формула Fe2O3:

   - Масса Fe2O3 = 2 * 55,85 + 3 * 16 = 111,7 + 48 = 159,7 г/моль
   - Массовая доля кислорода = (48 / 159,7) * 100 % ≈ 30,03 %

   Попробуем формулу MnO2:

   - Масса Mn = 54,94 г/моль
   - Масса O = 16 г/моль
   - Молекулярная масса MnO2 = 54,94 + 2 * 16 = 86,94 г/моль
   - Массовая доля кислорода = (32 / 86,94) * 100 % ≈ 36,8 %

   Более точно соответствующую формулу можно найти с помощью приближенных расчетов, например, используя FeO2 или другие.

Ответ:
Формула оксида металла, соответствующая массовой доле кислорода 48,00 %, является FeO.
от