%массовой доли фосфора в бирюзе

Задача: найти массовую долю фосفора в бирюзе (Turquoise).

1. Формула бирюзы и обоснование

• Обычно бирюза записывают как CuAl6(PO4)4(OH)8·4H2O.
• Это значит, что в одной формульной единице есть:
  • Cu = 1
  • Al = 6
  • P = 4 (в каждой PO4 — один атом P; всего 4 групп PO4)
  • O = из PO4 (4×4 = 16) + из OH (8) + из воды (4) = 28
  • H = из OH (8) + из воды (8) = 16

2. Найдём молярную массу этой формулы Используем стандартные атомные массы (примерные, обычно точность до двух знаков после запятой достаточно для такого задания):

• Cu = 63.546
• Al = 26.9815
• P = 30.9738
• O = 15.999
• H = 1.008

Скалируем по количеству атомов:

• Cu: 1 × 63.546 = 63.546
• Al: 6 × 26.9815 = 161.889
• P: 4 × 30.9738 = 123.895
• O: 28 × 15.999 = 447.972
• H: 16 × 1.008 = 16.128

Суммарная молярная масса бирюзы: M(бирюза) ≈ 63.546 + 161.889 + 123.895 + 447.972 + 16.128 ≈ 813.44 г/моль

3. Масса фосфора в формуле

• Масса P = 4 × 30.9738 ≈ 123.895 г/моль

4. Массовая доля фосфора

• Массовая доля P = (Масса P) / (Масса бирюзы) × 100%
• = 123.895 / 813.44 × 100% ≈ 15.23%

Ответ: массовая доля фосфора в бирюзе примерно 15.2% (≈15.23%).