Вопрос школьника
Определите простейшую формулу соединения калия с марганцем и кислородом, если массовые доли элементов в этом веществе составляют соответственно 24,7, 34,8 и 40,5%.
Ответ от учителя
Для определения формулы соединения необходимо вычислить отношение массовых долей элементов к их атомным массам и привести их к целым числам, соответствующим количеству атомов каждого элемента в молекуле соединения.
Массовые доли элементов в соединении:
— калий (K) — 24,7%
— марганец (Mn) — 34,8%
— кислород (O) — 40,5%
Для вычисления количества атомов каждого элемента в молекуле соединения необходимо разделить массовую долю каждого элемента на его атомную массу и умножить на общее число атомов в молекуле. Общее число атомов в молекуле можно определить, разделив массу соединения на его молекулярную массу.
Молекулярная масса соединения:
M(KMnOx) = 39,1 + 54,9 + 16x = 93,9 + 16x
Общее число атомов в молекуле:
n = m/M = 100g / (93,9 + 16x) г/моль
Количество атомов каждого элемента в молекуле:
— K: (24,7 / 39,1) * n = 0,632n
— Mn: (34,8 / 54,9) * n = 0,634n
— O: (40,5 / 16) * n = 2,531n
Чтобы получить целые числа атомов каждого элемента, можно поделить все значения на наименьшее из них и округлить до ближайшего целого числа.
Наименьшее значение: 0,632n
Количество атомов каждого элемента в молекуле:
— K: (0,632n / 0,632n) ≈ 1
— Mn: (0,634n / 0,632n) ≈ 1
— O: (2,531n / 0,632n) ≈ 4
Таким образом, формула соединения будет KMnO4.
