Пример 5 (Определение неизвестного элемента по составу его бинарных соединений):

Элемент образует два оксида. содержание кислорода в одном из них составляет 33.38%. а в другом – 40.05%. Определите неизвестный элемент. запишите формулы упомянутых оксидов.

Решение:

Для решения подобных задач используем два закона – закон сохранения вещества и закон эквивалентов. Расчет для первого оксида:

Содержание кислорода в первом оксиде составляет 33.38%. следовательно. содержание неизвестного элемента равно 66.62%.

В 100.00 г оксида содержится 33.38 г кислорода и 66.62 г элемента.

Для получения 100.00 грамм оксида необходимо, чтобы 33.38 г кислорода прореагировали с 66.62 г элемента (в ряде случаев оксид не может быть получен непосредственной реакцией неметалла с кислородом, однако на логику решения и расчета это влияния не оказывает).

66.62 г (Х)	реагирует	с 33.38 г (кислорода)
МЭ (Х)	реагирует	с 8.000 г/моль (О2) (МЭ(О2)=8.000 г/моль)

Вычисляем массу эквивалента неизвестного элемента:

Мы не знаем валентность элемента, поэтому используем перебор. Строим таблицу:

Валентность
А(Х)	15.97	31.94	47.91	63.88	79.85	95.82	111.79	127.76
Х	О	S	Ti	Cu	Br	Мо	Cd	нет

Необходимо не просто найти элемент со значением атомной массы, который имеется в таблице Менделеева. надо. чтобы элемент мог бы проявлять значение валентности. для которого рассчитана данная атомная масса. Поэтому в таблице символы кислорода, меди и кадмия перечеркнуты – эти элементы не могут быть соответственно одно-. четырех- и семивалентными. Цифровым данным для первого оксида может соответствовать четыре химических элемента.

Расчет для второго оксида:

В соответствии с рассуждениями, изложенными подробно выше, для расчета по первому оксиду. составляем пропорцию:

59.95 г (Х)	реагирует	с 40.05 г (кислорода)
МЭ (Х)	реагирует	с 8.000 г/моль (О2) (МЭ(О2)=8.000 г/моль)

Вычисляем массу эквивалента неизвестного элемента:

Строим вторую таблицу:

Валентность
А(Х)	11.97	23.94	35.91	47.88	59.85	71.82	83.79	95.76
Х	C	Mg	нет	Ti	нет	нет	Kr	Mo

Общим для обеих таблиц является только один элемент – титан. формулы оксидов соответственно: Ti₂O₃. TiO₂.

56. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 10.30%б а в другом – 16.06%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

57. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 57.12%, а в другом – 72.71%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

58. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 59.95%, а в другом – 49.95%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

59. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 53.32%, а в другом – 74.06%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

60. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 53.32%, а в другом – 63.15%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

61. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 22.27%, а в другом – 30.06%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

62. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 21.42%, а в другом – 29.02%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

63. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 20.11%, а в другом – 11.18%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

64. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 69.55%, а в другом – 63.15%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

65. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 28.84, а в другом – 37.81%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

66. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 24.26%, а в другом – 34.81%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

67. Элемент образует два оксида, содержание кислорода в одном из них составляет 14.83%, а в другом – 20.70%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых оксидов.

68. Элемент образует два фторида, содержание фтора в одном из них составляет 61.35%, а в другом – 44.25%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых фторидов.

69. Элемент образует два фторида, содержание фтора в одном из них составляет 36.66%, а в другом – 46.47%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых фторидов.

70. Элемент образует два фторида, содержание фтора в одном из них составляет 57.50%, а в другом – 73.02%. Определите неизвестный элемент, запишите формулы упомянутых фторидов.

ПРИМЕЧАНИЕ 3: В ряде случаев количество газа-окислителя, участвующего в реакции может быть задано не в единицах массы, а в единицах объема. В этом случае решение можно построить двумя путями:

1. Пересчитать единицы объема в единицы массы и применить закон эквивалентов, как это показано в примерах 4 и 5.

2. Использовать в расчетах эквивалентный объем простого газообразного вещества, вычисляемый по формуле: . где V_m – молярный объем газа (22.4 л/моль при нормальных условиях). n – число атомов в молекуле газа. В – валентность, которую элемент, образующий газ, принимает в результате химической реакции.

Следует отметить, что в отличие от эквивалентной массы различные аллотропные модификации веществ обладают различным эквивалентным объемом: V_Э(О₂) = 5.60 л/моль; V_Э(О₃) = 3.73 л/моль (оба значения вычислены для нормальных условий).