дано:
массовая доля металла в смеси = 44,26 %
степень окисления металла в оксиде = +4
степень окисления металла в хлориде = +3
найти:
определить металл
решение:
1. Обозначим металл как M.
Оксид металла будет иметь формулу MO2 (металл в степени окисления +4), а хлорид — MCl3 (металл в степени окисления +3).
2. Рассчитаем молярные массы:
молярная масса оксида (MO2) = M + 2 * 16 = M + 32 г/моль
молярная масса хлорида (MCl3) = M + 3 * 35,5 = M + 106,5 г/моль
3. Поскольку смесь состоит из равных химических количеств оксида и хлорида, можем взять по 1 моль каждого:
масса 1 моль оксида = M + 32 г
масса 1 моль хлорида = M + 106,5 г
4. Общая масса смеси:
общая масса смеси = (M + 32) + (M + 106,5) = 2M + 138,5 г
5. Масса металла в смеси:
масса металла = 1 * M (из оксида) + 1 * M (из хлорида) = 2M
6. Теперь выразим массовую долю металла в смеси:
массовая доля металла = (масса металла / общая масса смеси) * 100%
44,26 = (2M / (2M + 138,5)) * 100
7. Перепишем уравнение:
44,26 = (2M / (2M + 138,5)) * 100
0,4426 = 2M / (2M + 138,5)
8. Умножим обе стороны на (2M + 138,5):
0,4426(2M + 138,5) = 2M
0,8852M + 61,3031 = 2M
9. Переносим все слагаемые на одну сторону:
2M - 0,8852M = 61,3031
1,1148M = 61,3031
10. Решим для M:
M = 61,3031 / 1,1148 ≈ 55 г/моль
11. Смотрим таблицу элементов на периодической системе и видим, что металл с атомной массой около 55 г/моль — это марганец (Mn).
ответ:
металл в данной смеси — марганец (Mn).