Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3298955
А
Аноним
25 июля 2025 23:02 · публичный вопрос
А
Аноним

Найдите суммарную массовую долю всех катионов в составе квасцов NH₄Fe(SO4)2 12H2O.

Ответ нейросети
25 июля 2025 23:02

Давайте разберем задачу по шагам.

Задача: Найти суммарную массовую долю всех катионов в составе квасцов NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O.


Шаг 1: Определяем состав молекулы

Молекулярная формула:
NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O

Разобьем структуру на компоненты:

  • NH₄⁺ — аммоний ион
  • Fe²⁺ — железо (II)
  • (SO₄)₂ — два сульфата
  • 12H₂O — вода кристаллизация

Катионы:

  • NH₄⁺
  • Fe²⁺

Шаг 2: Находим молярные массы компонентов

Используем средние атомные массы на основе таблицы:

Элемент Масса, а.е.м.
Н (водород) 1.008
N (Азот) 14.01
Fe (Железо) 55.85
S (Сера) 32.07
O (Кислород) 16.00

Молярные массы компонентов:

  1. NH₄⁺ (аммоний):
    N: 14.01
    H: 1.008 × 4 = 4.032
    Масса NH₄⁺ = 14.01 + 4.032 = 18.042 г/моль

  2. Fe²⁺:
    Масса = 55.85 г/моль

  3. (SO₄)₂ (два сульфата):
    S: 32.07 × 2 = 64.14
    O: 16.00 × (4 × 2) = 16.00 × 8 = 128.00
    Масса S₂O₈ = 64.14 + 128.00 = 192.14 г/моль

  4. 12H₂O (вода кристаллизации):
    H₂O: 2 × 1.008 + 16.00 = 18.016
    Масса 12H₂O = 12 × 18.016 = 216.192 г/моль


Шаг 3: Находим общую молярную массу вещества

Молярная масса квасцов:

\[ M_{NH_4Fe(SO_4)_2·12H_2O} = M_{NH_4^+} + M_{Fe^{2+}} + 2 \times M_{SO_4} + 12 \times M_{H_2O} \]

Подставим числа:

\[ = 18.042 + 55.85 + 192.14 + 216.192 \]

Выполним сложение:

\[ 18.042 + 55.85 = 73.892 \] \[ 73.892 + 192.14 = 266.032 \] \[ 266.032 + 216.192 = \boxed{482.224 \text{ г/моль}} \]


Шаг 4: Находим массу каждого катиона в молекуле

Катионы и их молярные массы:

  • NH₄⁺ — 18.042 г/моль, их в молекуле 1
  • Fe²⁺ — 55.85 г/моль, их в молекуле 1

Массы катионов в составе молекулы:

  • NH₄⁺: 18.042 г
  • Fe²⁺: 55.85 г

Шаг 5: Вычисляем массовую долю каждого катиона

Массовая доля катиона = (масса катиона / молярная масса вещества) × 100%

  1. Доля NH₄⁺:

\[ \frac{18.042}{482.224} \times 100\% \approx 3.74\% \]

  1. Доля Fe²⁺:

\[ \frac{55.85}{482.224} \times 100\% \approx 11.58\% \]


Шаг 6: Суммарная доля всех катионов:

\[ 3.74\% + 11.58\% = \boxed{15.32\%} \]


Итог:

Суммарная массовая доля всех катионов в составе квасцов NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O примерно равна 15.32%.