Дано:
- Масса оксида марганца = 61,41 г
- Процент примесей = 15%
- Количество атомов кислорода (O) = 7,224 * 10^23 атомов
Найти: Формула оксида.
Решение:
1. Сначала найдем массу чистого оксида марганца. Поскольку в образце 15% примесей, то чистый оксид составляет 85% от общей массы:
m(чистого оксида) = 0,85 * 61,41 г ≈ 52,20 г.
2. Теперь определим количество моль кислорода в образце. Для этого используем число Авогадро (NA = 6,022 * 10^23 молекул/моль):
n(O) = (7,224 * 10^23) / (6,022 * 10^23) ≈ 1,20 моль O.
3. Молярная масса кислорода (O) составляет примерно 16 г/моль. Найдем массу кислорода в оксиде:
m(O) = n(O) * M(O) ≈ 1,20 моль * 16 г/моль ≈ 19,20 г.
4. Теперь определим массу марганца (Mn) в чистом оксиде:
m(Mn) = m(чистого оксида) - m(O) ≈ 52,20 г - 19,20 г ≈ 33,00 г.
5. Молярная масса марганца (Mn) составляет примерно 54,94 г/моль. Теперь найдем количество моль марганца:
n(Mn) = m(Mn) / M(Mn) ≈ 33,00 г / 54,94 г/моль ≈ 0,60 моль Mn.
6. Теперь определим отношение количества атомов марганца и кислорода:
n(Mn) : n(O) = 0,60 : 1,20.
7. Упрощаем это соотношение:
0,60 / 0,60 : 1,20 / 0,60 = 1 : 2.
8. Записываем формулу оксида:
MnO2.
Ответ: MnO2.