Segítene valaki légyszíves? Órák óta gondolkozom ezen! (Kémia)

Jelöljük az ismeretlen fémet Me-vel, az ismeretlen halogént X-szel.

Mivel nem ismerjük az ismeretlen Me fém oxidációfokát halogenidjében, oxidjában és szulfidjában, jelöljük ezeket a vegyületeket úgy, hogy a vegyületekben n mol Me ismeretlen fém atomra a mol X halogén, b mol O oxigén és c mol S kén atom jut:

A. MenXa

B. MenOb

C. MenSc

Szükség lesz a periódusos rendszerre.

Az elsődleges cél az, hogy az ismeretlen Me fém MMe moláris tömegét meghatározzuk.

B. Az MenOb fém-oxidra fölírt Me fémre vonatkozó tömegtört (levezetések a Kiegészítés #1-ben):

n MMe / (n MMe + 16 b) = 0,7

MMe = 37,3 * b/n

Az MenOb fém-oxidban lévő Me fém oxidációfokának feltételezésével és bizonyos kémiai ismeretek birtokában (Kiegészítés #2-ben részletezem) az O atom és az Me fém molaránya, vagyis a b / n hányados figyelembevételével az MMe ismeretlen fém moláris tömegére a következő értékek adódnak (az Me fém +3-nál nagyobb oxidációfokát ezen a szinten nem feltételezem):

1. Me +1 oxidációfokú:

Me2O, b / n = 1 / 2, MMe = 18,6

Me2O2, b / n = 1 / 1, MMe = 37,3

MeO2, b / n = 2 / 1, MMe = 74,6

2. Me +2 oxidációfokú:

MeO, b / n = 1 / 1, MMe = 37,3

3. Me +3 oxidációfokú:

Me2O3, b / n = 3 / 2, MMe = 55,9 !

Fe2O3

C. Az MenSc fém-szulfidra fölírt Me fémre vonatkozó tömegtört:

n MMe / (n MMe + 32,1 c) = 0,636

MMe = 56,0 * c/n

1. Me +1 oxidációfokú:

Me2S, c / n = 1 / 2, MMe = 28,0

2. Me +2 oxidációfokú:

MeS, c / n = 1 / 1, MMe = 56,0 !

3. Me +3 oxidációfokú:

Me2S3, c / n = 3 / 2, MMe = 84,0

FeS

A. Most már tudjuk B. és C. ismeretében, hogy Me = Fe. Az FeXb vas-halogenidre fölírt Fe fémre vonatkozó tömegtört:

55,8 / (55,8 + b MX) = 0,3445

MX = 106,2 / b

1. b = 2, MX = 53,1

2. b = 3, MX = 35,4 !

FeCl3

Kiegészítés #1:

B.

n MMe / (n MMe + 16 b) = 0,7

n MMe = 0,7 n MMe + 11,2 b

0,3 n MMe = 11,2 b

MMe = 11,2/0,3 * b/n = 37,3 * b/n

C.

n MMe / (n MMe + 32,1 c) = 0,636

n MMe = 0,636 n MMe + 20,4 c

0,364 n MMe = 20,4 c

MMe = 20,4/0,364 * c/n = 56,0 * c/n

A.

55,8 / (55,8 + b MX) = 0,3445

55,8 = 19,2 + 0,3445 b MX

36,6 = 0,3445 b MX

MX = 106,2 / b

Kiegészítés #2:

Az alkálifémek közül a Li oxiddá, a Na peroxiddá, a K, Rb, Cs és Fr szuperoxiddá ég el. A alkáliföldfémek és a többi fém oxiddá ég el [1], például:

Li + O2 = 2 LiO

2 Na + O2 = Na2O2

K + O2 = KO2

2 Ca + O2 = 2 CaO

2 Cu + O2 = 2 CuO

[1] Bodor E.: Szervetlen kémia, Veszprém, 1994.

Basszus tudtam, hogy valamit elrontok, hogy az a kutya...meg a macska!: az A.-ban "b" helyett "a" van:

A. Most már tudjuk B. és C. ismeretében, hogy Me = Fe. Az FeXa vas-halogenidre fölírt Fe fémre vonatkozó tömegtört:

55,8 / (55,8 + a MX) = 0,3445

MX = 106,2 / a

1. a = 2, MX = 53,1

2. a = 3, MX = 35,4 !

FeCl3

Kiegészítés #1:

A.

55,8 / (55,8 + a MX) = 0,3445

55,8 = 19,2 + 0,3445 a MX

36,6 = 0,3445 a MX

MX = 106,2 / a