Для решения данной задачи нам нужно определить массовую долю примесей (в %) в гематите.
Масса основного вещества оксида железа (III) можно найти, вычитая массу карбоната железа (III) из массы гематита:
Масса основного вещества оксида железа (III) = масса гематита - масса карбоната железа (III)
Масса основного вещества оксида железа (III) = 11,15 г - 7,62 г
Масса основного вещества оксида железа (III) = 3,53 г
Теперь можем перейти к определению массовой доли примесей. Массовая доля определяется как отношение массы примесей к общей массе вещества, умноженное на 100%:
Массовая доля примесей (в %) = (масса примеси / общая масса) * 100%
Масса примесей (в данном случае основного вещества оксида железа (III)) = 3,53 г
Общая масса вещества (в данном случае гематита) = 11,15 г
Массовая доля примесей (в %) = (3,53 г / 11,15 г) * 100%
Массовая доля примесей (в %) = 31,63%
Ответ: Массовая доля примесей (в %) в гематите составляет около 31,63%.
Для вычисления формулы соединения, сначала нам нужно определить отношение массовых долей элементов в данном соединении.
Дадим обозначения для массовых долей элементов:
массовая доля кальция - Ca (24,39%),
массовая доля азота - N (17,07%),
массовая доля кислорода - O (58,54%).
Для определения отношения массовых долей элементов, мы должны разделить каждую массовую долю на массу атома данного элемента, а затем поделить полученные значения на наименьшее из них. Минимальное значение будет использоваться как коэффициент перед формулой соединения, чтобы сделать его целым числом.
Прежде всего, нам нужно найти массы атомов каждого элемента. Молярная масса химического элемента в г/моль равна его атомной массе.
Теперь мы можем вычислить массы атомов для всех трех элементов:
m(Ca) = 24,39% × M(Ca) = 24,39% × 40,08 г/моль = 9,77 г
m(N) = 17,07% × M(N) = 17,07% × 14,01 г/моль = 2,39 г
m(O) = 58,54% × M(O) = 58,54% × 16,00 г/моль = 9,37 г
Теперь найдем отношение массовых долей элементов:
Ca : N : O = 9,77 г : 2,39 г : 9,37 г
Чтобы сделать это отношение простым, мы можем разделить все массы на наименьшую из них (2,39 г), что дает:
Ca : N : O = 9,77 г/2,39 г : 2,39 г/2,39 г : 9,37 г/2,39 г
Ca : N : O = 4,09 : 1 : 3,92
Теперь у нас есть отношение атомных количеств элементов в данном соединении: Ca : N : O = 4,09 : 1 : 3,92.
Приведем полученные коэффициенты к целым числам, умножив все на наименьшее общее кратное (НОК) (в данном случае 100):
Ca : N : O = 409 : 100 : 392.
Итак, формула соединения с указанными массовыми долями будет Ca409N100O392.
Масса основного вещества оксида железа (III) можно найти, вычитая массу карбоната железа (III) из массы гематита:
Масса основного вещества оксида железа (III) = масса гематита - масса карбоната железа (III)
Масса основного вещества оксида железа (III) = 11,15 г - 7,62 г
Масса основного вещества оксида железа (III) = 3,53 г
Теперь можем перейти к определению массовой доли примесей. Массовая доля определяется как отношение массы примесей к общей массе вещества, умноженное на 100%:
Массовая доля примесей (в %) = (масса примеси / общая масса) * 100%
Масса примесей (в данном случае основного вещества оксида железа (III)) = 3,53 г
Общая масса вещества (в данном случае гематита) = 11,15 г
Массовая доля примесей (в %) = (3,53 г / 11,15 г) * 100%
Массовая доля примесей (в %) = 31,63%
Ответ: Массовая доля примесей (в %) в гематите составляет около 31,63%.