Химия

8 класс
Вопрос
Фуллерены привлекают к себе большое внимание из-за необычных химических и физических свойств. Фуллерен C60 не проводит электрический ток, но при его соиспарении с калием образуется продукт внедрения металла в кристаллическую решетку фуллерена. Этот продукт - интеркалят - является полупроводником при комнатной температуре и сверхпроводником при 17 К. Определите его молекулярную формулу, если известно, что он содержит 14,0% калия по массе. При соиспарении фуллерена с рубидием и цезием образуется соединение, которое имеет структуру, аналогичную структуре калиевого интеркалята, и обладает сверхпроводящими свойствами уже при 34 К. Определите его молекулярную формулу, если известно, что оно содержит 67,2% углерода по массе.
Ответ


Пусть первый интеркалят имеет формулу C60Kx. Массовая доля калия в интеркаляте

ω=39x39x+1260=0,140,

отсюда получаем x=3. Следовательно, формула интеркалята C60K3.

Пусть второй интеркалят имеет формулу C60RbxCsy. Массовая доля углерода в интеркаляте

ω=12601260+85x+133y=0,672,

при этом x+y=3. Составим систему уравнений:

{12601260+85x+133y=0,672;x+y=3.

Решение системы даёт x=1,y=2, что соответствует формуле C60RbCs2.
Ответ: формулы интеркалятов C60K3,C60RbCs2.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Металл X находит широкое применение в технике. Основным сырьем для его производства является минерал, в состав которого входит также железо. Металл X получают из руды, используя электротермическое восстановление его коксом. При этом образуются сплавы металла X с железом, которые сами по себе частично используются в промышленности. Чистый металл X получают восстановлением оксида X2O3 кремнием или алюминием, а также путем электролиза растворов солей X. Элемент X образует оксиды XO, X2O3, XO2 и XO3, три из которых применяются в технике. Использование одного из этих оксидов основано на его мелкозернистой структуре и твердости, другого - на хорошей растворимости в воде, благодаря чему этот оксид применяется в процессе приготовления электролитов. Промышленное применение третьего оксида связано с наличием у него ферромагнитных свойств. Оксид XO3 имеет кислотный характер. Он образует ряд кислот, содержащих один или несколько атомов X в молекуле (изополикислоты). Бариевые и свинцовые соли некоторых из этих кислот находят непосредственное практическое применение. Сильные окислительные свойства растворимых солей этих кислот в кислой среде широко используются в количественном анализе. Название элемента X связано с некоторым общим свойством его соединений. а. Назовите металл X и объясните происхождение его названия. б. Минерал, который служит важнейшей рудой для производства металла X, содержит 28,5% кислорода по массе. Остальное составляют железо и металл в мольном отношении 1:2. Выведите молекулярную формулу этого минерала. в. Напишите уравнение электротермической реакций получения сплавов металла X с железом. Охарактеризуйте области применения этих сплавов и чистого металла X. г. Какие из оксидов металла X имеют непосредственное тактическое применение и для чего применяется каждый из д. Напишите формулы солей двух наиболее известных типов кислот, соответствующих оксиду XO3. Одну из этих солей (натриевую соль) можно получить путем сплавления указанного минерала с содой с последующим выщелачиванием плава водой. Другая соль получается при подкислении раствора первой соли. Напишите уравнения этих реакций. е. Назовите области аналитической химии, в которых используются окислительные свойства указанных солей. Проиллюстрируйте применение последних уравнениями типичных реакций, протекающих при их участии. ж. Металл X в степени окисления +3 образует несколько характерных двойных солей, которые хорошо кристаллизуются и находят широкое практическое применение. Дайте общее название и общую формулу такого типа соединений элемента X. з. Какое применение в полиграфической промышленности находит калийная соль, образованная из оксида XO3? Объясните ее применение.
8 класс Химия Средняя