Ответы
Решение:
1) В начале предложения в условий задачи говорится что Минерал состоит из 3-х элементов, 2 - из них - это металлы, они могут являются серебро или золото (Ag или Au).
Но помимо использования в составе ювелирных изделий, на это указывает тот факт, что золото не растворяется в азотной кислоте HNO₃ и имеет желтый цвет, а при взаимодействии с царской водкой (разбавлением азотной и соляной кислоты) золото будет растворяться, но серебро выпадет в виде хлорида серебра (AgCl) - белого цвета осадка.
Проверим все эти утверждения:
M(Au) = 197 гр/моль M(Ag) = 108 гр/моль
m(Au) = 3,94 гр - масса золота после промывания и высушивания
m(AgCl) = 8,61 гр - масса белого осадка после отделения р-ра потом после промывания и высушивания
n(Au) = m(Au)/M(Au) = 3,94 гр / 197 гр/моль = 0,02 моль
M(AgCl) = 108 + 35,5 = 143,5 гр/моль
n(AgCl) = m(AgCl)/M(AgCl) = 8,61 гр / 143,5 гр/моль = 0,06 моль, тогда:
AgCl ⇄ Ag⁺ + Cl⁻ ⇒ n(Ag) = n(Cl) = n(AgCl) = 0,06 моль
Соотношение моль Au к моль Ag будет 1 : 3, т.к. :
n(Au) : n(Ag) = 0,02 моль : 0,06 моль = 1 : 3
Далее определим 3-ий минерал :
Взятая навеска минерала содержит:
m(Au) = 3,94 гр
m(Ag) = n(Ag)×M(Ag) = 0,06 моль × 108 гр/моль = 6,48 гр
Всего: m(Au + Ag) = m(Au) + m(Ag) = 3,94 гр + 6,48 гр = 10,42 гр
А на неметалл остается всего:
m(минерала) = 13,58 гр - масса минерала из 3-х элементов , тогда:
m(3-ий элемент) = m(минерала) - m(Au + Ag) = 13,58 гр - 10,42 гр = 3,16 гр
При подстановке различных количеств неметалла (в моль), кратных 0,01 моль, получаем:
n(3-ий элемент) = 0,01 моль ⇒ M(3-ий элемент) = m(3-ий элемент)/n(3-ий элемент) = 3,16 гр / 0,01 = 316 гр/моль - такого элемента нету ;
n(3-ий элемент) = 0,02 моль ⇒ M(3-ий элемент) = m(3-ий элемент)/n(3-ий элемент) = 3,16 гр / 0,02 = 158 гр/моль - такого элемента нету ;
n(3-ий элемент) = 0,03 моль ⇒ M(3-ий элемент) = m(3-ий элемент)/n(3-ий элемент) = 3,16 гр / 0,03 ≈ 105,3 гр/моль - такого элемента нету ;
n(3-ий элемент) = 0,04 моль ⇒ M(3-ий элемент) = m(3-ий элемент)/n(3-ий элемент) = 3,16 гр / 0,04 = 79 гр/моль - это Селен (Se), - это соответствует селену, которого в содержит 2 атома
Таким образом, простейшая формула минерала Ag₃AuSe₂
! Важно:
Некоторые другие элементы не смогли сделать такой расчет, а сразу предполагали, что минерал — сульфид (MeS). В этом случае молярное содержание серы (S) оказывалось всего:
M(S) = 32 гр/моль
n(3-ий элемент) = m(3-ий элемент)/M(S) = 3,16 гр / 32 гр/моль ≈ 0,099 моль.
При округлении это давало 0,1 моль, т.е. будет всего 5 атомов серы на один атом золота. Такой полисульфидный минерал был маловероятен, да и число получается неточными.
2) Запишем уравнения реакции с использованием этого минерала:
1') Ag₃AuSe₂ + 14HNO₃ → Au↓ + 3AgNO₃ + 2H₂SeO₃ + 11NO₂↑ + 5H₂O - растворение минерала в HNO₃
2') Ag₃AuSe₂ + 14HNO₃ + 7HCl → 3AgCl↓ + H[AuCl₄] + 2H₂SeO₂ + 14NO₂↑ + 8H₂O растворение минерала в царской водке
3') AgCl↓ + 2NH₃ → Ag[(NH₃)₂]Cl - растворение белого осадка в аммиаке
Ответ: 1) Формула минерала - Ag₃AuSe₂
2) Уравнения реакции представлены наверху
Решено от :