Найдите формулу вещества, которое состоит из 2,92% водорода, 46,72% кислорода, 10,22% азота и 40,14% марганца по массе

Предмет вопроса: Химия - Расчет химической формулы

Описание: Чтобы найти формулу вещества, нам нужно узнать количество каждого элемента в нем. Данные о процентном содержании каждого элемента по массе позволяют нам вычислить это.

1) Найдем количество грамм каждого элемента в 100 граммах вещества, используя процентное содержание:
- Водород: 2,92 г (2,92% x 100 г = 2,92 г)
- Кислород: 46,72 г (46,72% x 100 г = 46,72 г)
- Азот: 10,22 г (10,22% x 100 г = 10,22 г)
- Марганец: 40,14 г (40,14% x 100 г = 40,14 г)

2) Найдем количество молей каждого элемента, разделив его массу на его атомную массу:
- Молекулярная масса водорода (Н₂): 1 г/моль
- Молекулярная масса кислорода (О₂): 16 г/моль
- Молекулярная масса азота (N₂): 28 г/моль
- Атомная масса марганца (Mn): 55 г/моль

Количество молей каждого элемента:
- Водород: 2,92 г / 1 г/моль = 2,92 моль
- Кислород: 46,72 г / 16 г/моль = 2,92 моль
- Азот: 10,22 г / 28 г/моль ≈ 0,366 моль
- Марганец: 40,14 г / 55 г/моль ≈ 0,730 моль

3) Далее, чтобы получить молекулярную формулу этого вещества, нужно установить отношение между количеством атомов каждого элемента в нем. В данном случае, поскольку азот представлен в виде аниона, а марганец - в виде катиона, возьмем их абсолютное количество как наши частные:

- Анион: N₂
- Катион: Mn

Ответы на вопросы:
1) Молекулярная масса = (2 x молекулярная масса аниона) + (1 x молекулярная масса катиона)
Молекулярная масса = (2 x 28 г/моль) + (1 x 55 г/моль) = 111 г/моль

2) Количество атомов кислорода входящих в состав аниона = 2
В молекуле N₂О₂ содержится 2 атома кислорода.

3) Количество атомов входящих в состав катиона = 1
В молекуле MnО₂ содержится 1 атом марганца.

Совет: Чтобы лучше понять расчет химической формулы, полезно знать молекулярные массы элементов и уметь работать с процентным содержанием вещества по массе.

Задача для проверки: Найдите формулу вещества, состоящего из 21,46% кальция, 47,64% азота и 30,90% кислорода по массе. Ответьте на следующие вопросы: 1) Какова молекулярная масса этого вещества? 2) Сколько атомов азота входит в состав аниона этого вещества? 3) Сколько всего атомов входит в состав катиона этого вещества?