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+12⋅60=0,140,
отсюда получаем x=3. Следовательно, формула интеркалята C60K3.
Пусть второй интеркалят имеет формулу C60RbxCsy. Массовая доля углерода в интеркаляте
ω=12⋅6012⋅60+85x+133y=0,672,
при этом x+y=3. Составим систему уравнений:
{12⋅6012⋅60+85x+133y=0,672;x+y=3.
Решение системы даёт x=1,y=2, что соответствует формуле C60RbCs2.
Ответ: формулы интеркалятов C60K3,C60RbCs2.