Определение формулы оксида марганца по составу образца
В образце оксида марганца массой 61,41 г содержится 7,224 · 10²³ атомов кислорода. Найдите формулу данного оксида, если известно, что в данном образце имеется 15% примесей, не содержащих кислород.
Дано
`m_text{тех.}(Mn_xO_y) = 61.41 text{ г}`
`N(O) = 7.224*10^23 text{ атомов}`
`ω(примесей) = 15%`
Найти
`Mn_xO_y = text{ ?}`
Решение
Найдём массовую долю чистого оксида марганца:
`ω(Mn_xO_y) = 100 - ω(примесей) = 100 - 15 = 85%`
Вычислим массу чистого оксида марганца:
`m(Mn_xO_y) = (ω(Mn_xO_y)*m_text{тех.}(Mn_xO_y))/100 = (85*61.41)/100 = 52.2 text{ г}`
Найдём количество вещества атомов кислорода:
`n(O) = (N(O))/(N_A) = (7.224*10^23)/(6.022*10^23) = 1.2 text{ моль}`
Найдём массу кислорода в оксиде:
`m(O) = n(O)*M(O) = 1.2*16 = 19.2 text{ г}`
Найдём массу марганца в оксиде:
`m(Mn) = m(Mn_xO_y) - m(O) = 52.2 - 19.2 = 33 text{ г}`
Найдём количество вещества марганца:
`n(Mn) = (m(Mn))/(M(Mn)) = 33/55 = 0.6 text{ моль}`
Найдём соотношение атомов марганца и кислорода:
`n(Mn) : n(O) = 0.6 : 1.2`
Разделим на наименьшее число (0.6):
`n(Mn) : n(O) = 1 : 2`
Следовательно, формула оксида марганца — `MnO_2`.
Ответ
`MnO_2`