Дано:
- Соединение 1: XYC12, массовая доля хлора = 59,66%
- Соединение 2: XY2C12, массовая доля хлора = 52,59%
Найти:
Формулы элементов X и Y.
Решение:
1. Определим молекулярные массы соединений XYC12 и XY2C12.
Пусть M(X) - относительная атомная масса элемента X, M(Y) - относительная атомная масса элемента Y, M(Cl) = 35,5 г/моль (атомная масса хлора).
Молекулярная масса связи XYC12:
M(XYC12) = M(X) + M(Y) + 2 * M(Cl) = M(X) + M(Y) + 2 * 35,5 = M(X) + M(Y) + 71
Молекулярная масса связи XY2C12:
M(XY2C12) = M(X) + 2 * M(Y) + 2 * M(Cl) = M(X) + 2 * M(Y) + 71
2. Подставим массовые доли хлора:
Для XYC12:
(2 * M(Cl) / M(XYC12)) * 100% = 59,66%
=> 2 * 35,5 / (M(X) + M(Y) + 71) * 100% = 59,66%
=> 71 / (M(X) + M(Y) + 71) = 0,5966
=> M(X) + M(Y) + 71 = 71 / 0,5966
=> M(X) + M(Y) + 71 = 119,249
=> M(X) + M(Y) = 119,249 - 71 = 48,249
Для XY2C12:
(2 * M(Cl) / M(XY2C12)) * 100% = 52,59%
=> 2 * 35,5 / (M(X) + 2 * M(Y) + 71) * 100% = 52,59%
=> 71 / (M(X) + 2 * M(Y) + 71) = 0,5259
=> M(X) + 2 * M(Y) + 71 = 71 / 0,5259
=> M(X) + 2 * M(Y) + 71 = 134,771
=> M(X) + 2 * M(Y) = 134,771 - 71 = 63,771
3. Теперь решим систему уравнений:
Уравнение 1: M(X) + M(Y) = 48,249
Уравнение 2: M(X) + 2 * M(Y) = 63,771
Вычтем уравнение 1 из уравнения 2:
M(X) + 2 * M(Y) - (M(X) + M(Y)) = 63,771 - 48,249
=> M(Y) = 15,522
Теперь подставим значение M(Y) в уравнение 1:
M(X) + 15,522 = 48,249
=> M(X) = 48,249 - 15,522 = 32,727
4. Получили значения:
M(X) ≈ 32,73 г/моль и M(Y) ≈ 15,52 г/моль.
5. Определим элементы:
С учетом массовых долей, можно предположить, что:
- X - это серый фосфор (P) с M(P) ≈ 31 г/моль
- Y - это хлор (Cl) с M(Cl) = 35,5 г/моль
6. Итоговые формулы:
- Соединение 1 имеет формулу PCl2
- Соединение 2 имеет формулу PCl2(Cl)
Ответ:
Поскольку X относится к фосфору, а Y к водороду, то формулы соединений XYC12 и XY2C12 могут быть:
- PCl2
- PCl4