2025-07-22
Массовая доля кислорода в оксиде некоторого металла составляет 22,55%. В другом оксиде этого металла массовая доля кислорода равна 50,48%.
Определите относительную атомную массу металла А, и назовите этот металл.
Решение:
Степень окисления кислорода в оксидах равна –2, и если принять степени окисления металла в двух оксидах соответственно +x и +y, то формулы оксидов должны иметь общее выражение $ M_{2}O_{x} $ и $ M_{2}O_{y} $. Массовую долю кислорода в каждом оксиде можно рассчитать так:
$ \omega_{1}(O) = \frac{x A_{r}(O)}{2 A_{r}(M) + x A_{r}(O)} = \frac{16x}{2 A_{r}(M) + 16x} = 0,2255 $ (1)
$ \omega_{2}(O) = \frac{y A_{r}(O)}{2 A_{r}(M) + y A_{r}(O)} = \frac{16y}{2 A_{r}(M) + 16y} = 0,5048 $ (2)
Величина $ A_{r}(M) $ является общей для этих двух уравнений:
$ A_{r}(M) = \frac{16x - 0,2255 \cdot 16x}{2 \cdot 0,2255} = \frac{16y - 0,5048 \cdot 16y}{2 \cdot 0,5048} $ (3)
Из уравнения (3) следует, что $ x:y = 2:7 $. Можно предположить, что формулы оксидов $ M_{2}O_{2} $ или $ MO $, $ M_{2}O_{7} $. Подставляя значения x=2 и y=7 в выражения (1) и (2), получаем $ A_{r}(M)=54,95 $. Такую атомную массу имеет марганец $Mn$, который действительно проявляет степени окисления +2 и +7 и образует устойчивый оксид $ MnO $ и весьма неустойчивый оксид $ Mn_{2}O_{7} $.