Задача по неорганике в общем виде

[cty]

В 19.11.2024 в 08:13, Solovey сказал:

соотношение мольного содержания в смеси нитрата к металлу составляет 1 : 2,875

Нет, 1 : 6.75.

 

С участием кислорода из воздуха имеем:

aMe + bMe(NO₃)_n + zO₂ = 0.5*(a+b)Me₂O_n + b*nNO₂.

 

Пусть молярная масса металла Me равна M, а M/n = Q, тогда

a*M + b*(M + 62*n) = 0.5*(a + b)*(2*M + 16*n),

a*Q + b*(Q + 62) = (a + b)*Q + (a + b)*8,

54*b = 8*a,

a = b*54/8,

a/b = 54/8 = 6.75 : 1.

 

54Me + 8Me(NO₃)_n + zO₂ = 31Me₂O_n + 8*nNO₂.

 

Массовая доля металла в исходной смеси равна:

w(Me), % = 100*54*M/(54*M + 8*(M + 62*n)) = 100*27*M/(27*M + 4*(M + 62*n)).

 

Например, для алюминия имеем:

54Al + 8Al(NO₃)₃ + zO₂ = 31Al₂O₃ + 24NO₂

108Al + 16Al(NO₃)₃ + 69O₂ = 62Al₂O₃ + 48NO₂, z = 34.5.

w(Al), % = 100*27*27/(27*27 + 4*(27 + 62*3)) = 72900/(729 + 852) = 46,11 %.

Изменено 20 Ноября, 2024 в 19:31 пользователем cty

[pauk]

Я вывел уравнение в общем виде для частного случая двухвалентных металлов следующим образом.

 

Формулу нитрата я представил в виде MeO*N₂O₅.

 

Тогда его термический распад до оксида можно условно записать в виде:

 

MeO*N₂O₅ --> MeO + N₂O₅↑

 

При этом совершенно неважно, в виде каких конкретных соединений удаляется N₂O₅, так как в любом случае остаётся оксид металла.

 

Общая масса смеси не изменяется при условии, что масса кислорода, соединившегося с металлом, равна массе отлетевшего N₂O₅.

 

Масса одного моля N₂O₅ равна 108 г, что соответствует массе 108/16 = 6,75 молей атомов O.

 

Следовательно, в реакцию по схеме Me + (O) --> MeO вступает 6,75 молей Me и образуется 6,75 молей MeO.

 

Для перехода к целочисленным значениям умножаем эти цифры на 4 и записываем предварительную схему реакции с учётом реального продукта реакции NO₂, но без учёта баланса по кислороду:

 

27Me + 4Me(NO₃)₂ --> 31MeO + 8NO₂↑

 

Добавляем в левую часть недостающий кислород, умножаем уравнение на 2, чтобы убрать дробь, и получаем окончательно:

 

27Me + 4Me(NO₃)₂ + 11,5O₂ = 31MeO + 8NO₂↑

 

54Me + 8Me(NO₃)₂ + 23O₂ = 62MeO + 16NO₂↑

 

где Me - двухвалентный металл

 

Изменено 21 Ноября, 2024 в 03:28 пользователем pauk

[Paul_S]

В 20.11.2024 в 08:04, pauk сказал:

Может, какой-нибудь смешанный оксид-нитрит типа 2Me + Me(NO₃)₂ ==> 2MeO*Me(NO₂)₂, но что-то я о таких никогда не слышал.

Для лантаноидов такое можно себе представить. Теоретически.

2La + La(NO3)3 = 3LaONO2