Mi annak a vas-oxidnak a képlete, amelyben a vas:oxigén tömegarány 21:8? (Gondolatmenettel együtt leírni. )

Fe3O4

A vas 1 móljának tömege 56 gramm, az oxigéné (itt atommal kell számolni!) 16 gramm. Ennyi a kémia, innen matek.

21:8=42:16 (Itt a 16 "egyetlen" oxigént jelöl.)

A 42 pedig 3/4 része az 56-nak ("egyetlen" vasnak)

Így az atomok aránya 3:!, vagyis Fe3O4

Így az atomok aránya 3:!, vagyis Fe3O4

Felkiáltójel lett a 4-esből. Tehát:

Így az atomok aránya 3:4, vagyis Fe3O4

A vas relatív atomtömege 55,845, kerekítve 56.

Az oxigén relatív atomtömege 15,999, kerekítve 16.

Ha egyetlen vasatom és egyetlen oxigénatom lenne a keresett vas-oxidban, akkor a tömegek aránya 56:16 lenne (ami ugyanaz, mint 28:8 vagy 14:4 stb.) Természetesen nem ez lesz a megoldás.

A tömegek aránya 21:8 kell legyen. Ez ugyanannyi, mint 42:16, 63:24, 84:32, stb. Nézzük a 42:16-ot. Ebben az a jó, hogy az oxigénnél 16 szerepel, ami éppen az oxigén relatív atomtömege.

Ha n darab oxigénatom van a vas-oxidban, akkor érdemes a tömegarányt 42n:16n alakban felírni (ami persze ugyanannyi, mint 21:8), mert így pont a vas és oxigén relatív atomtömegei lesznek benne az arányban. Olyan n-et keresünk, amivel a 42n egész számú többszöröse lesz a vas relatív atomtömegének, vagyis az 56-nak.

n=2: 42n:16n = 84:32 nem jó (84=1,5·56)

n=3: 42n:16n = 126:48, nem jó (126=2,25·56)

n=4: 42n:16n = 168:64, ez jó, mert 168=3·56

Vagyis 3 vas és 4 oxigén felállásnál éppen a keresett 21:8 lesz a tömegek aránya, tehát a képlet Fe₃O₄