Если к водному раствору сульфата алюминия медленно и осторожно доливать при интенсивном перемешивании водный раствор аммиака, то образуется осадок, в котором массовые доли водорода, серы и кислорода соответственно равны 1,85 %, 14,71 % и 58,70 %. Установите формулу образующегося осадка.
от

1 Ответ

дано:  
- массовая доля водорода (W(H)) = 1,85 %  
- массовая доля серы (W(S)) = 14,71 %  
- массовая доля кислорода (W(O)) = 58,70 %  

найти:  
- формулу образующегося осадка

решение:  
1. Для начала найдем массовую долю алюминия (W(Al)). Поскольку сумма всех массовых долей элементов в соединении равна 100 %, то массовая доля алюминия будет:

W(Al) = 100 % - (W(H) + W(S) + W(O))  
W(Al) = 100 % - (1,85 % + 14,71 % + 58,70 %)  
W(Al) = 100 % - 75,26 %  
W(Al) = 24,74 %

2. Теперь, используя массовые доли, найдем молекулярные массы каждого элемента:
- М(H) ≈ 1 г/моль  
- М(S) ≈ 32 г/моль  
- М(O) ≈ 16 г/моль  
- М(Al) ≈ 27 г/моль  

3. Предположим, что формула осадка имеет вид AlxHySzOw, где x, y, z, w — неизвестные коэффициенты.

4. Рассчитаем количество молей для каждого элемента с использованием их массовых долей и атомных масс.
Для этого сначала введем условную массу соединения, например, 100 г.

- масса водорода = W(H) * 100 г = 1,85 г  
количество моль водорода = 1,85 г / 1 г/моль = 1,85 моль  
- масса серы = W(S) * 100 г = 14,71 г  
количество моль серы = 14,71 г / 32 г/моль ≈ 0,4597 моль  
- масса кислорода = W(O) * 100 г = 58,70 г  
количество моль кислорода = 58,70 г / 16 г/моль ≈ 3,66875 моль  
- масса алюминия = W(Al) * 100 г = 24,74 г  
количество моль алюминия = 24,74 г / 27 г/моль ≈ 0,9167 моль  

5. Теперь найдем соотношение между мольными количествами для определения коэффициентов x, y, z, w:

Количество моль водорода : 1,85 ≈ 1,85  
Количество моль серы : 0,4597 ≈ 0,46  
Количество моль кислорода : 3,66875 ≈ 3,67  
Количество моль алюминия : 0,9167 ≈ 0,92  

6. Делим все значения на наименьшее из них, чтобы получить целые числа:

- для водорода: 1,85 / 0,46 ≈ 4  
- для серы: 0,46 / 0,46 = 1  
- для кислорода: 3,67 / 0,46 ≈ 8  
- для алюминия: 0,92 / 0,46 ≈ 2  

Итак, получаем простые целые числа:  
x = 2, y = 4, z = 1, w = 8.

7. Формула образующегося осадка:  
Al2H4S1O8 → Al2(SO4)3 · 18H2O, но так как мы ищем только осадок, упрощаем до Al2(SO4)3.

ответ:  
формула образующегося осадка - Al2(SO4)3.
от