Дано:
- Масса металла до сгорания = 43,2 мг = 0,0432 г
- Масса оксида после сгорания = 81,6 мг = 0,0816 г
Найти:
- Формулу оксида.
Решение:
1. Найдем массу кислорода, которая добавилась в процессе сгорания. Для этого вычтем массу металла из массы оксида:
Масса кислорода = масса оксида - масса металла
Масса кислорода = 0,0816 г - 0,0432 г = 0,0384 г
2. Найдем массы металла и кислорода в оксиде. Обозначим металл как M, а его массовую долю и массу как m_M и m_O соответственно.
3. Найдем массовые доли металла и кислорода в оксиде:
Массовая доля металла = масса металла / масса оксида
Массовая доля металла = 0,0432 г / 0,0816 г = 0,529
Массовая доля кислорода = масса кислорода / масса оксида
Массовая доля кислорода = 0,0384 г / 0,0816 г = 0,471
4. Найдем массу металла и кислорода в 1 моле оксида. Предположим, что молекула оксида имеет формулу MO_x, где M — металл, x — количество атомов кислорода.
5. Расчет для общего уравнения:
Массовая доля металла = M_M / (M_M + x * 16) = 0,529
Массовая доля кислорода = x * 16 / (M_M + x * 16) = 0,471
6. Решим уравнение для массовой доли металла:
M_M / (M_M + x * 16) = 0,529
M_M = 0,529 * (M_M + x * 16)
M_M = 0,529 * M_M + 0,529 * x * 16
0,471 * M_M = 0,529 * x * 16
M_M = 0,529 * 16 * x / 0,471
7. Подставим значения массы и решим:
M_M = 18,432 * x
Пробуем различные значения x и находим, что для x = 1, M_M близка к 32 г/моль (это может быть серый металл, такой как сера).
Формула оксида = SO_2 (если M_M = 32 г/моль и x = 2).
8. Проверим расчеты:
Массовая доля серы = 32 / (32 + 2 * 16) = 32 / 64 = 0,5
Массовая доля кислорода = 2 * 16 / (32 + 2 * 16) = 32 / 64 = 0,5
Расчеты совпадают с полученными данными.
Ответ:
- Формула оксида — SO2.