1 тур (Задачи)1 тур (Задачи)
Это обсуждение публикации https://olympiads.bc-pf.org/chemistry/oblast/2011/9
Это обсуждение публикации https://olympiads.bc-pf.org/chemistry/oblast/2011/9
1 лайк
Оксид серебра используют, чтобы не заморачиваться с написанием сбалансированного уравнения реакции с комплексным соединением. Так как реактив Толленса получают из нитрата серебра с промежуточной стадией оксид серебра, то для количественного решения вполне приемлемо.
1 лайк
Для начала, обозначим металл как \ce{M}, а оксиды \ce{X} и \ce{Y} как \ce{M2O_{n}} и \ce{M2O_{m}}, соответственно. Теперь, напишем уравнение реакции:
m\ce{M2O_{n} = 2m -2nM + nM2O_{m}}
По условию, степень окисления металла в двух оксидах отличаются на единицу. Поскольку оксид \ce{M2O_{n}} диспропорционирует, образуя металл и оксид \ce{M2O_{m}} с более высокой степенью окисления металла, мы можем сказать, что
m-n = 1
Далее, условие говорит нам о том, что полученная смесь (металл + новый оксид) реагирует с избытком разбавленной соляной кислоты, при этом смесь реагирует не полностью (реагирует или металл, или оксид), и потеря массы смеси составляет 25.5%. И так, что делать?
Мы предполагаем два варианта: 1) с соляной кислотой реагирует только металл; 2) с соляной кислотой реагирует только оксид. Первый вариант довольно-таки справедливый, поскольку оксид может быть устойчивым к кислой среде. Напротив, второй вариант кажется немного странным, ибо лично я не знаю, существует ли пара металл/оксид, в которой металл инертен к кислотам, а оксид нет. Поэтому, предположим, что мы имеем дело именно с первым вариантом.
Потеря массы происходит из-за того, что весь металл растворяется в кислоте. Это означает, что массовая доля металла в этой смеси составляет 25.5%, а массовая доля оксида, соответственно, 74.5%. Напишем это в виде уравнения:
\frac{25.5}{74.5} = \frac{\ce{M}}{2\ce{M} + 16m} \cdot \frac{2m - 2n}{n}
Чтобы не затруднять решение сие уравнения, сразу же сделаем замену n = m-1
\frac{25.5}{74.5} = \frac{\ce{M}}{2\ce{M} + 16m} \cdot \frac{2}{m-1}
\ce{M} = \frac{16m^2 - 16m}{7.843 - 2m}
Все что тебе надо сделать, так это подобрать разные значения для m. При m = 3, \ce{M} = \ce{Cr}. Вот так и получается, что оксид \ce{X} - \ce{CrO}, а оксид \ce{Y} - \ce{Cr2O3}.
7 лайков
Почему смесь не реагирует полностью?
Если бы смесь реагировала полностью, то потеря массы составила бы 100%. Поскольку потеря массы составляет 25.5%, смесь реагирует лишь частично.
2 лайка
Понял, спасибо