Химия
8 класс
Вопрос
Качественный анализ некоторого минерала показал, что он содержит ионы калия, магния и хлора. После прокаливания 0,9852 г образца этого минерала его масса уменьшилась на 0,3832 г. Прокаленный образец растворили в воде и обработали небольшим избытком раствора $AgNO_3$, в результате чего выпал осадок массой 1,524 г.
а. Определите формулу и название исследуемого минерала.
б. Вычислите процентный состав исследуемого минерала.
Ответ
Потеря массы при прокаливании минерала, содержащего ионы $K^+, Mg^{2+}, Cl^{-}$, может быть вызвана удалением кристаллизационной воды
$aKCl \cdot bMgCl_2 \cdot cH_2O \overset {t^{\circ}}{\rightarrow} aKCl + bMgCl_2 + cH_2O \uparrow$.
Взятый образец содержит
$c = \frac{0,3823}{18} = 0,0213$ моля $H_2O$.
Реакция вещества с раствором $AgNO_3$ происходит по уравнению
$aKCl \cdot bMgCl_2 + (a + 2b) AgNO_3 = (a+2b) AgCl \downarrow + aKNO_3 + bMg(NO_3)_2$.
Для выяснения количественного состава минерала следует решить алгебраическую систему уравнений
$\begin{cases} 74,5a + 93,2b = 0,9852 - 0,3832 \\ (a + 2b) \cdot 143,5 = 1,5246 \end{cases}$,
откуда $a = 0,0035$ моля $KCl$ и $b = 0,0035$ моля $MgCl_2$. Следовательно, $a : b : c = 1 : 1 : 6$, т. е. минерал имеет формулу $KCl \cdot MgCl_2 \cdot 6H_2O$ - это карналлит ($M = 277.7$). В его состав входят:
$KCl$: $\frac{74,5 \cdot 100}{277,7} = 26,9$ %,
$MgCl_2$: $\frac{92,2 \cdot 100}{277,7} = 34,2$ %,
$H_2O$: $\frac{108 \cdot 100}{277,7} = 38,9$ %.