Метод определения формулы неорганического немолекулярного вещества

Некоторые задачи предполагают определение формулы неорганического немолекулярного вещества. В этом случае простейшая формула чаще всего совпадает с истинной.

Задача 2.9.
При термическом разложении неизвестного вещества массой 49 г выделилось 13,44 л (н.у.) кислорода и осталось твердое вещество, содержащее 52,35% калия и 47,65% хлора. Определите формулу вещества.
Дано:
объем кислорода (н.у.): V(О₂) = 13,44 л;
массовая доля калия в твердом остатке:  (К) = 52,35%;
массовая доля хлора в твердом остатке:  (С1) = 47,65%.
Найти: формулу вещества.
Решение:
Шаг 1. В состав неизвестного вещества входит кислород, калий и хлор. Обозначим формулу как К_хС1_уО_z.

Шаг 2. { (К)+  (С1)}в твердом остатке = 52,35 + 47,65 = 100% , следовательно, кислорода в твердом остатке не содержится. Схема реакции разложения будет иметь вид:

К_хС1_уО_z  ---> К_хС1_у + О₂

Шаг 3. Определим количество вещества каждого из элементов, выделившееся при разложении 49 г исходного образца:
а) количество вещества атомарного кислорода определим по алгоритму:

V(O₂) → n(O₂) → n(O)

б) определение количества вещества калия и хлора проведем по следующему алгоритму:

Суммарную массу К и С1 в исходном образце находим по разности:

m(К) + m(С1) = m_{(исход. образца)} – m(О₂);
m(О₂) = n(О₂) ^. M(О₂) = 19,2 г;
m(К) + m(С1) = 49 – 19,2 = 29,8 г =
= m_{(нетвердого остатка)}.

Массовая доля калия и хлора определены в твердом остатке после разложения. Поэтому в соотношении для массовой доли необходимо использовать массу твердого остатка:

{m(К) + m(С1)}.

Записываем соотношение количеств веществ элементов в исходном образце:

n(К) : n(С1) : n(О) = 0,4 : 0,4 : 1,2

Шаг 4. Определяем простейшую формулу:

N(К) : N(С1) : N(O) = 0,4 : 0,4 : 1,2

Выбираем наименьшее значение (в данном случае «0,4») и делим на него все три числа:

Получили набор наименьших целых чисел. Это дает возможность записать простейшую формулу: КClO₃. Это — хлорат калия (неорганическая соль). Данное вещество является немолекулярным, поэтому для его записи используют простейшую формулу.

Ответ: КClO₃ (хлорат калия).