Какова химическая формула оксида с 60% массовой долей титана? В ответе укажите числа атомов титана и кислорода

Звездный_Лис

17

Для того чтобы найти химическую формулу оксида с 60% массовой долей титана, сначала нужно расчитать количество атомов титана и кислорода в оксиде.

1. Допустим, у нас есть 100 г оксида. Согласно условию задачи, 60% этой массы составляет титан. Чтобы найти массу титана, умножим массу оксида на 60%:
\( \text{масса титана} = 100 \, \text{г} \times 0.60 = 60 \, \text{г} \).

2. Молярная масса титана равна 47.87 г/моль, а молярная масса кислорода равна 15.99 г/моль.

3. Чтобы найти количество молей титана, разделим массу титана на его молярную массу:
\( \text{количество молей титана} = \frac{60 \, \text{г}}{47.87 \, \text{г/моль}} \approx 1.254 \, \text{моль} \).

4. Теперь нужно найти количество молей кислорода. Количество молей кислорода должно быть в таком отношении с количеством молей титана, чтобы обеспечить ближайшую целочисленную стехиометрию. Для этого перейдем к середине простейшего отношения между молями титана и кислорода, которое составляет 1 к 2 (или 2 к 4).

5. Учитывая, что для каждой моли титана требуется 2 моли кислорода, количество молей кислорода будет равно удвоенному количеству молей титана:
\( \text{количество молей кислорода} = 1.254 \, \text{моль} \times 2 = 2.508 \, \text{моль} \).

6. Теперь мы знаем количество молей титана и кислорода. Чтобы найти коэффициенты в химической формуле оксида, просто используем количество атомов в оксиде, соответствующее количеству молей титана и кислорода. Так как мы хотим привести целочисленные коэффициенты, округлим наиболее близкие числа молей к ближайшему целому числу.

7. Если округлить 1.254 до целого, получим 1, это будет коэффициент для титана в химической формуле оксида. Если округлить 2.508 до целого, получим 3, это будет коэффициент для кислорода в химической формуле оксида.

Таким образом, химическая формула оксида с 60% массовой долей титана будет следующей: TiO3