Какова химическая формула минерала X, предоставленного в лабораторию для анализа, который используется в производстве

Южанка

21

Для решения этой задачи нам необходимо определить химическую формулу минерала X на основе данных о его составе и процентных содержаниях элементов.

Известно, что минерал X содержит только три элемента - железо (Fe), серу (S) и медь (Cu). Для нахождения химической формулы нам необходимо определить количественное соотношение этих элементов.

Массовая доля Fe составляет 30,4%. Поскольку массовые доли S и Cu одинаковые, допустим, что эти два элемента представлены массовой долей "x".

Теперь мы можем представить соотношение элементов в минерале X в виде химической формулы: Fe:Si:Cu = 30.4:x:x.

Для упрощения наших вычислений, давайте предположим, что общая масса минерала X равна 100 граммам. Тогда массовая доля каждого элемента будет равна:

Массовая доля Fe = 30,4 г / 100 г * 100% = 30,4%
Массовая доля S = x г / 100 г * 100% = x%
Массовая доля Cu = x г / 100 г * 100% = x%

Разделим каждую массовую долю на молярную массу соответствующего элемента, чтобы выразить их в молях:

Моль Fe = 30,4 г / (молярная масса Fe)
Моль S = x г / (молярная масса S)
Моль Cu = x г / (молярная масса Cu)

Теперь нужно найти коэффициенты для балансировки этих мольных соотношений. Поскольку массовые доли S и Cu одинаковые, их массовые доли равны (x г / 100 г * 100%), из параметров задачи мы можем сделать предположение, что x равно 100 г, поэтому массовая доля каждого из них равна 33,3%.

Моль Fe = 30,4 г / (молярная масса Fe)
Моль S = 33,3 г / (молярная масса S)
Моль Cu = 33,3 г / (молярная масса Cu)

Теперь мы можем найти отношение между мольными соотношениями элементов и записать химическую формулу минерала X. Если предположить наименьшее целое число атомов Fe, S и Cu в соответствующем соотношении, то получаем химическую формулу Fe:Si:Cu = 1:1:1.

Таким образом, химическая формула минерала X, предоставленного в лабораторию для анализа, который используется в производстве меди, будет FeSСu.

Чтобы найти молекулярную массу этого минерала, нам необходимо знать молярные массы каждого элемента. Найдем их в таблице молярных масс элементов:

Молярная масса Fe = 55,845 г/моль
Молярная масса S = 32,06 г/моль
Молярная масса Cu = 63,546 г/моль

Теперь мы можем вычислить молекулярную массу минерала X:

Массовая доля Fe: 30,4 г / 55,845 г/моль = 0,5445 моль Fe
Массовая доля S и Cu: 33,3 г / 32,06 г/моль = 1,0387 моль S и Cu

Общая мольная масса минерала X: (0,5445 моль Fe * 55,845 г/моль) + (1,0387 моль S и Cu * (32,06 г/моль + 63,546 г/моль))/3 = 35,1775 г/моль

Округлив ответ до целого числа, получаем, что молекулярная масса минерала X, округленная до целого числа, равна 35 г/моль.

Таким образом, молекулярная масса минерала X, предоставленного в лабораторию для анализа, который используется в производстве меди, составляет 35 г/моль.