дано:
- массовая доля кислорода (O) = 65,04 %
- отношение числа атомов водорода (H) к числу атомов кислорода = 2 : 5
- число атомов алюминия (Al) равно числу атомов азота (N)
- молярная масса соли = 123,0 г/моль
найти:
формулу соли.
решение:
Сначала найдем массу кислорода в 100 г соли:
масса кислорода = 65,04 г.
Тогда масса остальных элементов (водорода, алюминия и азота):
масса остальных элементов = 100 г - 65,04 г = 34,96 г.
Обозначим количество атомов кислорода как n(O). Тогда:
n(O) = масса кислорода / молярная масса кислорода = 65,04 г / 16 г/моль ≈ 4,003 моль.
Определим количество атомов водорода, используя отношение:
n(H) / n(O) = 2 / 5,
отсюда n(H) = (2 / 5) * n(O) = (2 / 5) * 4,003 моль ≈ 1,6012 моль.
Теперь у нас есть количество алюминия и азота. Обозначим их количество как n(Al) и n(N):
n(Al) = n(N) = x.
Теперь составим уравнение для общей молярной массы соли:
M_total = n(H) * M(H) + n(O) * M(O) + n(Al) * M(Al) + n(N) * M(N).
Подставим известные значения:
M_total = (1,6012 моль) * (1 г/моль) + (4,003 моль) * (16 г/моль) + x * (27 г/моль) + x * (14 г/моль).
Теперь преобразуем формулу:
M_total = 1,6012 + 64,048 + x(27 + 14).
M_total = 1,6012 + 64,048 + 41x.
Так как M_total = 123,0 г/моль, подставим это значение:
123,0 = 1,6012 + 64,048 + 41x.
Упрощаем уравнение:
123,0 = 65,6492 + 41x.
Теперь решим его относительно x:
41x = 123,0 - 65,6492,
41x = 57,3508,
x ≈ 1,39.
Округлим x до целого значения. Так как x - количество атомов, принимаем x = 1, что соответствует 1 атома алюминия и 1 атому азота.
Теперь можем записать состав соли:
- Количество атомов водорода = 2,
- Количество атомов кислорода = 5,
- Количество атомов алюминия = 1,
- Количество атомов азота = 1.
Таким образом, формула соли:
H2AlN1O5.
ответ:
Формула соли: H2AlNO5.