ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 28 Вопрос 9 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Массовая доля марганца в основном оксиде равна 77,46%, а в кислотном — 49,55%. Определите формулы оксидов.

\(Mn_xO_y\)

\(n(Mn) = \frac{\omega(Mn)}{Ar(Mn)} = \frac{77,46}{55} = x = 1,41\)

\(n(O) = \frac{\omega(O)}{Ar(O)} = \frac{100 — 77,46}{16} = y = 1,41\)

Тогда, \(x:y=1:1\)

\(MnO\)

\(n(Mn) = \frac{\omega(Mn)}{Ar(Mn)} = \frac{49,55}{55} = x = 0,9\)

\(n(O) = \frac{\omega(O)}{Ar(O)} = \frac{100 — 49,55}{16} = y = 3,15\)

Тогда, \(x:y=1:3,5=2:7\)

\(Mn_2O_7\)

Для определения формулы оксида по массовой доле одного из элементов необходимо выполнить несколько шагов. Общая формула оксида марганца может быть представлена как \(Mn_xO_y\), где \(x\) и \(y\) — это индексы, показывающие соотношение атомов марганца и кислорода в соединении.

Общий подход:

1. Определение массовой доли кислорода: Если известна массовая доля марганца, то массовая доля кислорода будет равна \(100\% — \text{массовая доля марганца}\).

2. Перевод массовых долей в мольные соотношения: Предположим, что у нас есть 100 г оксида. Тогда массовые доли в процентах можно рассматривать как массы элементов в граммах. Чтобы найти количество вещества (моли) каждого элемента, нужно разделить его массу на его атомную массу.

• Количество вещества \(Mn\) (\(n(Mn)\)) = \(\frac{\text{масса Mn}}{\text{атомная масса Mn}}\)
• Количество вещества \(O\) (\(n(O)\)) = \(\frac{\text{масса O}}{\text{атомная масса O}}\)
• Атомная масса марганца (\(Ar(Mn)\)) ≈ 55 г/моль.
• Атомная масса кислорода (\(Ar(O)\)) ≈ 16 г/моль.

3. Определение простейшего мольного соотношения: Полученные мольные количества \(n(Mn)\) и \(n(O)\) будут соответствовать \(x\) и \(y\) в формуле \(Mn_xO_y\). Чтобы найти простейшее целочисленное соотношение, нужно разделить каждое из полученных мольных количеств на наименьшее из них. Если после этого получаются дробные числа, их следует умножить на наименьший общий множитель, чтобы получить целые числа.

Применим этот подход к каждому из оксидов.

1. Определение формулы основного оксида марганца

Дано: Массовая доля марганца в основном оксиде (\(\omega(Mn)\)) = 77,46%.

1) Находим массовую долю кислорода (\(\omega(O)\)):
\(\omega(O) = 100\% — \omega(Mn) = 100\% — 77,46\% = 22,54\%\)

2) Переводим массовые доли в мольные соотношения (предполагаем 100 г оксида):
Масса марганца = 77,46 г
Масса кислорода = 22,54 г

Рассчитываем количество вещества каждого элемента:
\(n(Mn) = \frac{\text{масса Mn}}{Ar(Mn)} = \frac{77,46 \text{ г}}{55 \text{ г/моль}} \approx 1,408 \text{ моль}\)
(В данном решении округлено до 1,41, что соответствует \(x\))

\(n(O) = \frac{\text{масса O}}{Ar(O)} = \frac{22,54 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} \approx 1,408 \text{ моль}\)
(В данном решении округлено до 1,41, что соответствует \(y\))

3) Определяем простейшее мольное соотношение \(x:y\):
Делим каждое из полученных мольных количеств на наименьшее из них (в данном случае 1,41):
\(x = \frac{1,41}{1,41} = 1\)
\(y = \frac{1,41}{1,41} = 1\)

Таким образом, простейшее мольное соотношение марганца к кислороду составляет \(1:1\).

4) Записываем формулу оксида:
Формула основного оксида марганца — \(MnO\).
(Это оксид марганца(II), который является основным оксидом).

2. Определение формулы кислотного оксида марганца

Дано: Массовая доля марганца в кислотном оксиде (\(\omega(Mn)\)) = 49,55%.

1) Находим массовую долю кислорода (\(\omega(O)\)):
\(\omega(O) = 100\% — \omega(Mn) = 100\% — 49,55\% = 50,45\%\)

2) Переводим массовые доли в мольные соотношения (предполагаем 100 г оксида):
Масса марганца = 49,55 г
Масса кислорода = 50,45 г

Рассчитываем количество вещества каждого элемента:
\(n(Mn) = \frac{\text{масса Mn}}{Ar(Mn)} = \frac{49,55 \text{ г}}{55 \text{ г/моль}} \approx 0,9009 \text{ моль}\)
(В данном решении округлено до 0,9, что соответствует \(x\))

\(n(O) = \frac{\text{масса O}}{Ar(O)} = \frac{50,45 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} \approx 3,153 \text{ моль}\)
(В данном решении округлено до 3,15, что соответствует \(y\))

3) Определяем простейшее мольное соотношение \(x:y\):
Делим каждое из полученных мольных количеств на наименьшее из них (в данном случае 0,9):
\(x = \frac{0,9}{0,9} = 1\)
\(y = \frac{3,15}{0,9} = 3,5\)

Мы получили соотношение \(1:3,5\). Чтобы получить целые числа, умножаем оба значения на 2:
\(x = 1 \cdot 2 = 2\)
\(y = 3,5 \cdot 2 = 7\)

Таким образом, простейшее целочисленное мольное соотношение марганца к кислороду составляет \(2:7\).

4) Записываем формулу оксида:
Формула кислотного оксида марганца — \(Mn_2O_7\).
(Это оксид марганца(VII), который является кислотным оксидом).

Вывод:
Формула основного оксида марганца — \(MnO\).
Формула кислотного оксида марганца — \(Mn_2O_7\).