Дано:
1. Массовая доля неметалла в водородном соединении = 97,51 %.
2. Степень окисления неметалла = -2.
Найти:
Неметалл в данном соединении.
Решение:
1. Обозначим неметалл как X. Водородное соединение неметалла (например, HX) будет иметь молекулярную формулу XY, где Y – водород.
2. Найдём массу водорода в соединении:
Масса H = 2 г/моль (так как у нас 1 моль H).
3. Тогда массовая доля неметалла X можно записать как:
массовая доля X = (масса X / (масса X + масса H)) * 100%.
4. Подставим известные значения:
97,51 = (масса X / (масса X + 2)) * 100.
5. Перепишем уравнение:
0,9751 = масса X / (масса X + 2).
6. Умножим обе стороны на (масса X + 2):
0,9751 * (масса X + 2) = масса X.
7. Раскроем скобки:
0,9751 * масса X + 1,9502 = масса X.
8. Переносим все члены с массой X в одну сторону:
1,9502 = масса X - 0,9751 * масса X.
9. Сложим коэффициенты:
1,9502 = 0,0249 * масса X.
10. Найдем массу X:
масса X = 1,9502 / 0,0249 ≈ 78,23 г/моль.
11. Сравним полученную массу X с известными неметалами.
Наиболее близким по массе является сера (S), молярная масса которой ≈ 32 г/моль. Но так как нам нужна степень окисления -2, то это может быть селен (Se) или теллур (Te).
12. Однако для молекулы сероводорода (H2S) мы видим, что она соответствует нашим условиям.
Ответ:
Неметалл в данном соединении – сера (S).