В состав соли входят кислород, водород, азот и алюминий. Массовая доля кислорода в составе соли равна 65,04 %. Отношение числа атомов водорода к числу атомов кислорода в веществе равно 2 : 5, а число атомов алюминия равно числу атомов азота. Установите формулу соли, если её молярная масса равна 123,0 г/моль.
от

1 Ответ

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.
от