дано:
- массовая доля металла (m_металл) = 0,3365
- массовая доля серы (m_сера) = 0,2341
- массовая доля кислорода (m_кислород) = 0,4294
найти:
массовую долю сульфита в смеси (m_сульфит)
решение:
1. Сначала найдем общую массу смеси. Сумма всех массовых долей должна равняться 1:
m_металл + m_сера + m_кислород = 1
0,3365 + 0,2341 + 0,4294 = 1
2. Теперь определим массовые доли сульфата и сульфита. Обозначим массовую долю сульфита через x, а массовую долю сульфата через y.
3. Из условия знаем, что:
x + y = 1
4. Мы имеем две компоненты: сульфат и сульфит. Зная, что сульфат состоит из одного атома серы (S), одного атома металла (М) и четырех атомов кислорода (O4), а сульфит состоит из одного атома серы (S), одного атома металла (М) и трех атомов кислорода (O3), можем записать следующее уравнение:
(С_металл * x + С_металл * y) + (С_сера * x + С_сера * y) + (С_кислород * 3x + С_кислород * 4y) = 1
где С_металл, С_сера и С_кислород - массы атомов металла, серы и кислорода соответственно.
5. Однако, для упрощения можно выразить массовую долю сульфита через известные массы:
масс. доля сульфита = масса сульфита / (масса сульфита + масса сульфата)
= x / (x + y)
6. Подставим y = 1 - x:
масс. доля сульфита = x / (1)
7. Теперь подставим значение x, соответствующее массовой доле сульфита. Если примем относительные массы элементов, то можно провести расчет:
mass металл = 23 г/моль (примерно натрий)
mass сера = 32 г/моль
mass кислород = 16 г/моль
8. Учитывая состав, можем ввести уравнение по массе:
(m_металл * n_металл + m_сера * n_сера + m_кислород * n_кислород) = 1
9. Принимая во внимание, что масса сульфата и сульфита делится на их количество, мы можем использовать пропорцию:
mass s_сульфат = mass s_сера + mass s_кислород * 4
mass s_сульфит = mass s_сера + mass s_кислород * 3
10. После подстановки значений получаем:
0,33465 * (n_металл) + 0,2341 * (n_сера) + 0,4294 * (n_кислород) = 1
11. Это позволяет нам найти массовую долю сульфита:
масс. доля сульфита = 0,4294 / (0,4294 + 0,3365 + 0,2341) = 0,4294 / 1 = 0,4294
ответ:
массовая доля сульфита в смеси составляет примерно 0,4294 или 42,94%.