Чтобы определить формулы оксидов на основе данных о содержании элементов, необходимо использовать процентное содержание элементов и их атомные массы для вычисления молекулярных формул. Давайте рассмотрим каждый случай по отдельности.
1. Содержание железа, w(Fe) = 70%
- Сначала найдем массу железа в 100 г вещества:
- Масса Fe = 70 г.
- Масса остальных элементов = 100 г - 70 г = 30 г.
- Теперь определим, сколько атомов Fe и других элементов в 30 г. Предположим, что это оксид железа (FeO или Fe2O3). Для начала найдем атомные массы:
- Атомная масса Fe = 55,85 г/моль.
- Атомная масса O = 16 г/моль.
- Теперь найдем количество моль Fe в 70 г:
- Количество моль Fe = 70 г / 55,85 г/моль ≈ 1,25 моль.
- Теперь определим, сколько кислорода может быть в 30 г:
- Количество моль O = 30 г / 16 г/моль ≈ 1,875 моль.
- Теперь найдем соотношение моль Fe к O:
- Соотношение: 1,25 моль Fe : 1,875 моль O ≈ 2:3.
- Следовательно, формула оксида будет Fe2O3.
2. Содержание железа, w(Fe) = 72,41%
- Масса Fe = 72,41 г, масса остальных элементов = 100 г - 72,41 г = 27,59 г.
- Количество моль Fe:
- Количество моль Fe = 72,41 г / 55,85 г/моль ≈ 1,30 моль.
- Количество моль O:
- Количество моль O = 27,59 г / 16 г/моль ≈ 1,72 моль.
- Соотношение моль Fe к O:
- Соотношение: 1,30 моль Fe : 1,72 моль O ≈ 2:3.
- Таким образом, формула оксида также будет Fe2O3.
3. Содержание азота, w(N) = 30,43%
- Масса N = 30,43 г, масса остальных элементов = 100 г - 30,43 г = 69,57 г.
- Количество моль N:
- Количество моль N = 30,43 г / 14 г/моль ≈ 2,17 моль.
- Количество моль O:
- Количество моль O = 69,57 г / 16 г/моль ≈ 4,35 моль.
- Соотношение моль N к O:
- Соотношение: 2,17 моль N : 4,35 моль O ≈ 1:2.
- Формула оксида будет NO2.
4. Содержание азота, w(N) = 63,64%
- Масса N = 63,64 г, масса остальных элементов = 100 г - 63,64 г = 36,36 г.
- Количество моль N:
- Количество моль N = 63,64 г / 14 г/моль ≈ 4,55 моль.
- Количество моль O:
- Количество моль O = 36,36 г / 16 г/моль ≈ 2,27 моль.
- Соотношение моль N к O:
- Соотношение: 4,55 моль N : 2,27 моль O ≈ 2:1.
- Формула оксида будет N2O.
Таким образом, мы определили формулы оксидов для всех случаев:
- FeO или Fe2O3 для первых двух случаев.
- NO2 для третьего случая.
- N2O для четвертого случая.