Определение формулы карбоната по продуктам реакции
После прокаливания 66,6 г некоторого карбоната образовалось 48 г оксида металла(II), в котором массовая доля металла составляет 80%, 6,72 л газа и некоторое количество воды. Определите формулу исходной соли.
Дано
`m(карбоната) = 66.6 text{ г}`
`m(MeO) = 48 text{ г}`
`ω(Me) = 80%`
`V(газа) = 6.72 text{ л}`
Найти
`text{формула соли = ?}`
Решение
Запишем общие уравнения реакции разложения карбоната двухвалентного металла:
`MeCO_3 = MeO + CO_2text{↑}`
`(MeOH)_2CO_3 = 2MeO + CO_2text{↑} + H_2O`
Найдём массу металла в оксиде:
`m(Me) = (ω(Me)*m(MeO))/100 = (80*48)/100 = 38.4 text{ г}`
Найдём массу кислорода в оксиде:
`m(O) = m(MeO) - m(Me) = 48 - 38.4 = 9.6 text{ г}`
Найдём количество вещества кислорода в оксиде:
`n(O) = (m(O))/(M(O)) = 9.6/16 = 0.6 text{ моль}`
Так как оксид металла(II) имеет формулу MeO, то количество вещества оксида равно количеству кислорода:
`n(MeO) = n(O) = 0.6 text{ моль}`
Найдём молярную массу оксида:
`M(MeO) = (m(MeO))/(n(MeO)) = 48/0.6 = 80 text{ г/моль}`
Найдём молярную массу металла:
`M(Me) = M(MeO) - M(O) = 80 - 16 = 64 text{ г/моль}`
Металл с молярной массой 64 г/моль — медь (Cu).
Найдём количество вещества углекислого газа:
`n(CO_2) = (V(CO_2))/V_m = 6.72/22.4 = 0.3 text{ моль}`
По уравнениям реакции видно, что количество вещества карбоната равно количеству углекислого газа:
`n(карбоната) = n(CO_2) = 0.3 text{ моль}`
Найдём молярную массу карбоната:
`M(карбоната) = (m(карбоната))/(n(карбоната)) = 66.6/0.3 = 222 text{ г/моль}`
Меди соответствуют два карбоната CuCO₃ и (CuOH)₂CO₃, рассчитаем их молярные массы:
`M(CuCO_3) = 64 + 12 + 3*16 = 124 text{ г/моль}`
`M((CuOH)_2CO_3) = (64 + 16 + 1)*2 + 12 + 3*16 = 222 text{ г/моль}`
Молярная масса 222 г/моль соответствует гидроксокарбонату меди(II).
Ответ
`(CuOH)_2CO_3`