Выведите молекулярную формулу вещества, имеющего следующий состав (массовая доля в процентах):
a) натрия - 36,51, серы - 25,39, кислорода - 38,1;
б) натрия - 29,11, серы - 40,51, кислорода - 30,38;
b) водорода - 4,17, кремния - 29,17, кислорода - 66,67;
г) калия - 28,16, хлора - 25,63, кислорода - 46,21;
д) калия - 31,967, хлора - 29,098, кислорода - 39,344;
e) водорода - 0,917, хрома - 47,706, кислорода - 51,376;
ж) бария - 58,8, серы - 13,73, кислорода - 27,47;
3)
цинка - 34,39, азота - 14,81, кислорода - 50,79;
и) железа - 52,336, кислорода - 44,86, водорода - 2,804;
к) калия - 24,68, марганца - 34,81, кислорода - 40,51.
Ниже подробное решение для каждого набора масс долей. Для каждого пункта я показываю шаги: конвертация массы в количество вещества в молях, деление на наименьшее и приведение к целым числам, чтобы получить эмпирическую (и фактически молекулярную) формулу.
1) a) состав: Na 36,51%, S 25,39%, O 38,1%
- Быстрые справочные данные: Na = 22,99; S = 32,06; O = 16,00
- Моли:
- Na: 36,51 / 22,99 ≈ 1,588
- S: 25,39 / 32,06 ≈ 0,792
- O: 38,10 / 16,00 ≈ 2,381
- Делим на наименьшее значение (0,792):
- Na: 1,588 / 0,792 ≈ 2,01 ≈ 2
- S: 0,792 / 0,792 = 1
- O: 2,381 / 0,792 ≈ 3,01 ≈ 3
- Приводим к целым: коэффициенты 2:1:3
- Формула: Na2SO3 (натрий-сулипит, Na2SO3)
2) б) состав: Na 29,11%; S 40,51%; O 30,38%
- Моли:
- Na: 29,11 / 22,99 ≈ 1,266
- S: 40,51 / 32,06 ≈ 1,264
- O: 30,38 / 16,00 ≈ 1,899
- Делим на наименьшее (1,264):
- Na: 1,266 / 1,264 ≈ 1,00
- S: 1,264 / 1,264 = 1
- O: 1,899 / 1,264 ≈ 1,50
- Умножаем на 2, чтобы получить целые: коэффициенты 2:2:3 → но с приведением имеет смысл записать как Na2SO3
- Формула: Na2SO3
3) в) состав: H 4,17%; Si 29,17%; O 66,67%
- Моли:
- H: 4,17 / 1,008 ≈ 4,13
- Si: 29,17 / 28,09 ≈ 1,039
- O: 66,67 / 16,00 ≈ 4,167
- Делим на наименьшее (1,039):
- H: 4,13 / 1,039 ≈ 3,98 ≈ 4
- Si: 1,039 / 1,039 = 1
- O: 4,167 / 1,039 ≈ 4,01 ≈ 4
- Формула: H4SiO4
- Комментарий: это эмпирическая формула для силиций-водного соединения, фактически соответствует Si(OH)4 (кремний в силном кислородном окружении).
4) г) состав: K 28,16%; Cl 25,63%; O 46,21%
- Моли:
- K: 28,16 / 39,10 ≈ 0,719
- Cl: 25,63 / 35,45 ≈ 0,723
- O: 46,21 / 16,00 ≈ 2,888
- Делим на наименьшее (0,719):
- K: 1
- Cl: 0,723 / 0,719 ≈ 1,004 ≈ 1
- O: 2,888 / 0,719 ≈ 4,02 ≈ 4
- Формула: KClO4 (перхлорат калия)
5) д) состав: K 31,967%; Cl 29,098%; O 39,344%
- Моли:
- K: 31,967 / 39,10 ≈ 0,817
- Cl: 29,098 / 35,45 ≈ 0,822
- O: 39,344 / 16,00 ≈ 2,459
- Делим на наименьшее (0,817):
- K: 1
- Cl: 0,822 / 0,817 ≈ 1,006 ≈ 1
- O: 2,459 / 0,817 ≈ 3,01 ≈ 3
- Формула: KClO3 (хлорит калия)
6) e) состав: H 0,917%; Cr 47,706%; O 51,376%
- Моли:
- H: 0,917 / 1,008 ≈ 0,910
- Cr: 47,706 / 51,996 ≈ 0,917
- O: 51,376 / 16,00 ≈ 3,211
- Делим на наименьшее (примерно 0,910):
- H: 0,910 / 0,910 = 1
- Cr: 0,917 / 0,910 ≈ 1,008 ≈ 1
- O: 3,211 / 0,910 ≈ 3,53
- Умножаем на 2, чтобы получить целые: коэффициенты 2:2:7 → даёт H2Cr2O7
- Формула: H2Cr2O7 (дихромовая кислота, структура близка к H2Cr2O7)
7) ж) состав: Ba 58,8%; S 13,73%; O 27,47%
- Моли:
- Ba: 58,8 / 137,33 ≈ 0,428
- S: 13,73 / 32,06 ≈ 0,429
- O: 27,47 / 16,00 ≈ 1,717
- Делим на наименьшее (0,428):
- Ba: 1
- S: 0,429 / 0,428 ≈ 1
- O: 1,717 / 0,428 ≈ 4,01
- Формула: BaSO4 (барий сульфат)
8) 3) состав: Zn 34,39%; N 14,81%; O 50,79%
- Моли:
- Zn: 34,39 / 65,38 ≈ 0,526
- N: 14,81 / 14,01 ≈ 1,058
- O: 50,79 / 16 ≈ 3,187
- Делим на наименьшее (0,526):
- Zn: 1
- N: 1,058 / 0,526 ≈ 2,01 ≈ 2
- O: 3,187 / 0,526 ≈ 6,05 ≈ 6
- Формула: ZnN2O6, что эквивалентно Zn(NO3)2 (цинковый нитрат)
9) и) состав: Fe 52,336%; O 44,86%; H 2,804%
- Моли:
- Fe: 52,336 / 55,845 ≈ 0,9366
- O: 44,86 / 16 ≈ 2,8038
- H: 2,804 / 1,008 ≈ 2,781
- Делим на наименьшее (0,9366):
- Fe: 1
- O: 2,8038 / 0,9366 ≈ 2,99 ≈ 3
- H: 2,781 / 0,9366 ≈ 2,97 ≈ 3
- Формула: FeO3H3, что эквивалентно Fe(OH)3 (железо(III) гидроксид)
10) к) состав: K 24,68%; Mn 34,81%; O 40,51%
- Моли:
- K: 24,68 / 39,10 ≈ 0,631
- Mn: 34,81 / 54,94 ≈ 0,634
- O: 40,51 / 16 ≈ 2,532
- Делим на наименьшее (0,631):
- K: 1
- Mn: 0,634 / 0,631 ≈ 1,005 ≈ 1
- O: 2,532 / 0,631 ≈ 4,01 ≈ 4
- Формула: KMnO4 (манганат калия)
И итоговый список полученных формул (молекулярные/эмпирические, которые совпадают по целым коэффициентам):
- a) Na2SO3
- б) Na2SO3
- в) H4SiO4
- г) KClO4
- д) KClO3
- е) H2Cr2O7
- ж) BaSO4
- 3) Zn(NO3)2
- и) Fe(OH)3 (логично записать как FeO3H3)
- к) KMnO4
Если нужно, могу привести краткие пояснения к каждому соединению (название, тип вещества, где встречается) и проверить расчеты ещё раз на конкретные точности атомных масс.