Question

2. Выведите химическую формулу соединения, если известно, что массовая доля азота составляет 30, 4%, а остальное – кислород, масса молекулы равна 46 а.е.м.​

Answer 1

Ответ:

Обычно принимают массу образца за 100 г, тогда масса каждого элемента равна его массовой доле.

n(N) = m/M = 30,4 г/14 г/моль = 2,17 моль

n(O) = 69,6 г/16 г/моль = 4,35 моль

n(N) : n(O) = 2,17 : 4,35 = 1 : 2. Формула оксида - NO2

Объяснение:

Answer 2

Давайте обозначим массовую долю азота в соединении через \(X\), а массовую долю кислорода через \(Y\). Поскольку азот и кислород - единственные элементы в этом соединении, сумма их массовых долей равна 100%:

\[ X + Y = 100\% \]

Из условия задачи известно, что \(X = 30,4\%\). Тогда массовая доля кислорода \(Y\) равна:

\[ Y = 100\% - X = 100\% - 30,4\% = 69,6\% \]

Теперь мы можем использовать эти массовые доли для расчета отношения масс азота и кислорода в молекуле этого соединения. Мы знаем, что масса молекулы равна 46 а.е.м. (атомных единиц массы). Представим массу азота как \(m_{\text{N}}\) и массу кислорода как \(m_{\text{O}}\), тогда:

\[ m_{\text{N}} + m_{\text{O}} = 46 \, \text{а.е.м.} \]

Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными:

\[ \begin{cases} X + Y = 100\% \\ m_{\text{N}} + m_{\text{O}} = 46 \, \text{а.е.м.} \end{cases} \]

Подставим известные значения:

\[ \begin{cases} X = 30,4\% \\ Y = 69,6\% \\ m_{\text{N}} + m_{\text{O}} = 46 \, \text{а.е.м.} \end{cases} \]

Теперь найдем массу азота (\(m_{\text{N}}\)) и массу кислорода (\(m_{\text{O}}\)):

\[ m_{\text{N}} = X \times \frac{m_{\text{молекулы}}}{100} = 30,4\% \times \frac{46 \, \text{а.е.м.}}{100} \]

\[ m_{\text{O}} = Y \times \frac{m_{\text{молекулы}}}{100} = 69,6\% \times \frac{46 \, \text{а.е.м.}}{100} \]

Теперь мы можем выразить молекулярную формулу соединения. Масса азота равна массе азота в одной молекуле, аналогично с кислородом. Масса азота равна \(m_{\text{N}}\), а масса кислорода равна \(m_{\text{O}}\). Таким образом, формула будет:

\[ \text{N}_{m_{\text{N}}} \text{O}_{m_{\text{O}}} \]

Подставим значения:

\[ \text{N}_{30,4\% \times \frac{46 \, \text{а.е.м.}}{100}} \text{O}_{69,6\% \times \frac{46 \, \text{а.е.м.}}{100}} \]

Теперь остается только выполнить вычисления для получения числовых значений масс азота и кислорода, а затем упростить формулу.