Для того чтобы найти металл, необходимо определить, какой металл соответствует массе, приводящей к массовой доле 28,0 % в его сульфате.
Сначала запишем общую формулу сульфата металла (например, M2(SO4)3, где M — металл). Массовая доля металла в сульфате определяется как отношение массы металла к общей массе сульфата:
Рассчитаем массу сульфата.
- В формуле сульфата (M2(SO4)3) содержатся:
- 2 атома металла (M),
- 3 атома серы (S),
- 12 атомов кислорода (O).
- В формуле сульфата (M2(SO4)3) содержатся:
Найдем молярные массы:
- M — масса металла (нужно найти).
- Молярная масса серы (S) ≈ 32 г/моль.
- Молярная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль.
Полная масса сульфата: \[ \text{Масса} = 2M + 3 \times 32 + 12 \times 16 = 2M + 96 + 192 = 2M + 288 \text{ г/моль.} \]
Массовая доля металла: \[ \frac{2M}{2M + 288} = 0.28. \]
Умножим обе стороны на \(2M + 288\): \[ 2M = 0.28(2M + 288). \]
Распределим и упростим: \[ 2M = 0.56M + 80.64, \] \[ 2M - 0.56M = 80.64, \] \[ 1.44M = 80.64, \] \[ M = \frac{80.64}{1.44} = 56. \]
Таким образом, металл с малярной массой 56 г/моль — это железо (Fe). Следовательно, сульфатом металла является сульфат железа (III) \((Fe2(SO4)3)\).