Вопрос школьника
Mass fractions of iron and sulfur of compounds are, respectively, 46.67% and 53.33 %.Determine the formula of this compound.
Ответ от учителя
Для решения этой задачи необходимо знать молярные массы железа и серы, а также их отношение в соединении.
Молярная масса железа (Fe) равна 55,85 г/моль, а молярная масса серы (S) равна 32,06 г/моль.
Отношение массовых долей железа и серы в соединении можно выразить следующим образом:
Массовая доля железа / Молярная масса железа = Массовая доля серы / Молярная масса серы
Подставляя известные значения, получим:
0,4667 / 55,85 = 0,5333 / 32,06
Решив уравнение, получим отношение масс железа и серы в соединении:
Масса железа / Масса серы = 1,5
Это означает, что соединение содержит 1,5 массы серы на каждую массу железа.
Для определения формулы соединения необходимо знать отношение масс элементов в нем. Так как масса серы больше, чем масса железа, то можно предположить, что в соединении будет более одного атома серы на каждый атом железа.
Пусть формула соединения имеет вид FeSx, где x — количество атомов серы в молекуле.
Молярная масса соединения будет равна:
55,85 г/моль + 32,06 г/моль * x
Массовая доля железа в соединении равна 46,67%, что означает, что масса железа в молекуле равна:
0,4667 * (55,85 г/моль + 32,06 г/моль * x)
Массовая доля серы в соединении равна 53,33%, что означает, что масса серы в молекуле равна:
0,5333 * (55,85 г/моль + 32,06 г/моль * x)
Составляя уравнение на основе этих данных, получим:
0,4667 * (55,85 г/моль + 32,06 г/моль * x) = 55,85 г/моль
0,5333 * (55,85 г/моль + 32,06 г/моль * x) = 32,06 г/моль * x
Решив систему уравнений, получим:
x = 1,5
Таким образом, формула соединения будет FeS1,5, что эквивалентно Fe3S4.
