Алгоритмы решения задач 2

Алгоритмы решения задач

Установление простейшей формулы вещества по массовым долям элементов

Пример 1: Определите простейшую формулу соединения калия с марганцем и кислородом, если массовые доли элементов в этом веществе составляют соответственно24,7%, 34,8% и 40,5%.

Алгоритм решения задачи:

Дано:

ω(K) = 24,7%;

ω(Mn) = 34,8%;

ω(O) = 40,5%.

Найти: формулу соединения.

Решение:

1. Массовая доля элементов в соединении определяется по формуле:

(элемента) =

2. Для расчетов принимаем массу соединения (вещества) за 100 г. Массы калия, марганца и кислорода составят:

m (К) = ; m (К) = = 24,7 (г);

m (Mn) = ; m (Mn) = =34,8 (г);

m (O) = ; m (O) = = 40,5 (г).

3. Определяем количества веществ атомных калия, марганца и кислорода:

; = = 0,63 (моль)

= = 0,63 (моль)

= = 2,5 (моль)

4. Находим отношение количеств веществ:

n(К) : n(Mn) :n(O) = 0,63 : 0,63 : 2,5.

5. Разделив правую часть равенства на меньшее число (0,63) получим:

n(К) : n(Mn) :n(O) = 1 : 1 : 4.

6. Следовательно, простейшая формула соединения KMnO₄.

Ответ: KMnO₄.

Пример 2: Выведите простейшую формулу вещества, содержащего 43,2% натрия, 11,3% углерода, 45,5% кислорода.

Алгоритм решения задачи:

Дано:

ω(Na) = 43,2%

ω(С) = 11,3%

ω(О) = 45,5%

Найти: формулу соединения

Решение:

1. Массовая доля элементов в соединении определяется по формуле:

(элемента) =

2. Для расчетов выбираем массу соединения за 100 г. Массы натрия, углерода и кислорода составят:

m(Na) = = 43,2 (г)

m(C) = = 11,3 (г)

m(O) = = 45,5 (г)

3. Определяем количество веществ атомных натрия, углерода, кислорода:

; n(Na) = = 1,88 (моль)

n(C) = = 0,94 (моль)

n(O) = = 2,84 (моль)

4. Находим отношение количеств веществ:

n(Na) : n(C) : n(O) = 1,88 : 0,94 : 2,84

5. Делим на меньшее (0,94) получаем:

n(Na) : n(C) : n(O) = 2 : 1 : 3

6. Следовательно, простейшая формула соединения Na₂CO₃.

Ответ: Na₂CO₃.

Задачи для самостоятельного решения

1. Найдите простейшую формулу гипосульфита натрия, если массовые доли элементов соответственно равны: натрия – 29,1%, серы 40,5%, кислорода – 30,4%.

2. Выведите простейшую формулу соединения, если известно, что массовая доля железа составляет 28%, серы – 24%, кислорода – 48%.