Дано:
- Массовая доля иода (I) в добавке = 59,30 %
- Массовая доля кислорода (O) в добавке = 22,43 %
- Массовая доля других элементов в добавке = 100 % - 59,30 % - 22,43 % = 18,27 %
Найти:
- Химическую формулу добавки и количество молекул тироксина, которые можно синтезировать из 3,00 мг этой добавки.
Решение:
1. Предположим, что добавка состоит из трех элементов: калия (K), иода (I) и кислорода (O). Обозначим их массу как Kx, Iy и Oz. У нас есть следующие массовые доли:
- I: 59,30 %
- O: 22,43 %
- K: 18,27 %
2. Введем 100 г добавки для удобства расчетов. Тогда массы элементов будут равны:
- Масса иода = 59,30 г
- Масса кислорода = 22,43 г
- Масса калия = 18,27 г
3. Рассчитаем количество моль каждого элемента:
- Молярная масса калия (K) = 39,1 г/моль
- Молярная масса иода (I) = 126,9 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) = 16,0 г/моль
Количество моль K = 18,27 г / 39,1 г/моль ≈ 0,467 моль
Количество моль I = 59,3 г / 126,9 г/моль ≈ 0,467 моль
Количество моль O = 22,43 г / 16,0 г/моль ≈ 1,402 моль
4. Теперь найдем соотношение моль каждого элемента:
- Для K: 0,467 / 0,467 = 1
- Для I: 0,467 / 0,467 = 1
- Для O: 1,402 / 0,467 ≈ 3
5. Соотношение атомов: K1I1O3, то есть формула добавки - KI(O)3, или KIO3.
Теперь рассчитаем количество молекул тироксина, которое можно синтезировать из 3,00 мг KIO3.
6. Молярная масса добавки KIO3:
M(KIO3) = M(K) + M(I) + 3 * M(O) = 39,1 + 126,9 + 3 * 16,0 = 39,1 + 126,9 + 48,0 = 214 г/моль
7. Найдем количество моль KIO3 в 3,00 мг:
3,00 мг = 0,00300 г
Количество моль KIO3 = 0,00300 г / 214 г/моль ≈ 0,0000140 моль
8. Поскольку в одной молекуле тироксина содержится 4 атома иода, количество молекул тироксина, которое можно получить:
Количество моль тироксина = 0,0000140 моль KIO3 * (4 моль тироксина / 1 моль KIO3) = 0,0000560 моль тироксина
9. Переведем количество моль в количество молекул:
Количество молекул = 0,0000560 моль * 6,022 * 10^23 молекул/моль ≈ 3,37 * 10^19 молекул
Ответ:
Химическая формула добавки: KIO3; количество молекул тироксина, которое можно синтезировать из 3,00 мг KIO3 составляет примерно 3,37 * 10^19 молекул.