Rozwiązane

Hydrat to sól uwodniona, czyli związek chemiczny, w którym wokół cząsteczki soli gromadzą się i przyłączają cząsteczki wody hydratacyjnej zwiększając masę cząsteczkową odpowiedniej soli. Dodatkowo woda hydratacyjne często uwydatnia barwę tworzących się kryształów.

Np. bezwodny CuSO4 o masie 160u jest prawie bezbarwnym proszkiem, natomiast pięciowodny siarczan (VI) miedzi (II) CuSO4 ∙ 5H2O o masie 250u tworzy duże niebieskie kryształy.

Ałun to nazwa potoczna soli podwójnej zawierającej resztę kwasową kwasu siarkowego (VI), która posiada ilość wody hydratacyjnej równą liczbie atomowej magnezu.

Pewien ałun o wzorze ogólnym AB(SO4)2 ∙ xH2O zawiera dwa metale A i B. O metalu B wiadomo, że posiada konfigurację elektronową w stanie podstawowym K2L8M8N1. Metal A stanowi 10,42% masy całego hydratu.

a) ustal wzór ałunu

b) ustal wartościowość pierwiastka A

c) podaj nazwę ałunu
wazne! daje naj, na pojutrze

Odpowiedź :

Chemik97viz

Witaj :)

Naszym zadaniem będą następujące rzeczy:

  • Ustalenie wzoru  ałunu
  • Ustalenie wartościowości pierwiastka A
  • Podanie nazwy ałunu

Podzielimy sobie zadanie na 3 części:

USTALENIE WZORU AŁUNU

Z treści zadania wiemy, że mamy do czynienia z pewnym ałunem o wzorze ogólnym:

[tex]\Large \boxed{AB(SO_4)_2\cdot xH_2O}[/tex]

W treści zadania mamy podane, że ilość wody hydratacyjnej równa jest liczbie atomowej magnezu. Z układu okresowego pierwiastków odczytujemy, że magnez ma liczbę atomową równą 12, co daje nam 12 cząsteczek wody w ałunie. Możemy teraz zapisać wzór jako:

[tex]\Large \boxed{AB(SO_4)_2\cdot 12H_2O}[/tex]

Co jeszcze wiemy z zadania???. Wiemy, że metal "B" ma następującą konfigurację elektronową w stanie podstawowym:

[tex]K^2L^8M^8N^1[/tex]

Widzimy, że pierwiastek ten ma 4 powłoki elektronowe, co daje nam informację, że znajduje się on w 4 okresie. Możemy również odczytać sumaryczną ilość elektronów w tym pierwiastku:

[tex]L.e^-=2+8+8+1=19[/tex]

Pierwiastek ten ma 19 elektronów. Liczba elektronów, to liczba atomowa. Pierwiastek o liczbie atomowej 19 to potas. Możemy teraz zapisać wzór naszego ałunu jako:

[tex]\Large \boxed{AK(SO_4)_2\cdot 12H_2O}[/tex]

Zajmijmy się teraz metalem "A". Z zadania wiemy, że stanowi on 10,42% masy całego hydratu. Zapiszmy zatem wyrażenie na masę cząsteczkową naszego ałunu przyjmując, iż masa metalu "A" będzie równa x:

[tex]\Large \boxed{m_{alunu}=m_K+x+2\cdot m_S+8\cdot m_O+12\cdot m_{H_2O}}[/tex]

Podstawmy zatem masy atomowe wszystkich pierwiastków z układu okresowego pierwiastku. Masa cząsteczkowa wody wynosi 18u:

[tex]\large \boxed{m_{alunu}=39u+x+2\cdot32u+8\cdot 16u+12\cdot 18u=447u+x}[/tex]

Zatem masa cząsteczkowa naszego ałunu, to 447u+x. dla ułatwienia pominę w obliczeniach jednostkę [unit]. Przyjmujemy, że masa całego ałunu stanowi 100%, więc jeśli masa metalu "A" stanowi 10,42% możemy zapiać proporcję. Od razu zamieniam procenty na liczby, czyli 100% to 1, a 10,42% to 0,1042:

[tex]447+x\ ---\ 1\\x\ ---\ 0,1042[/tex]

Mnożymy na krzyż, i rozwiązujemy otrzymane równanie:

[tex]0,1042(447+x)=x\\46,5774+0,1042x=x\\0,1042x-x=-46,5774\\-0,8958x=-46,5774\ /:(-0,8958)\\x\approx 52\ [u] \implies Cr\ (chrom)[/tex]

Udało się nam obliczyć masę atomową metalu "A". Odczytując z układu okresowego pierwiastków widzimy, że jest to chrom. Możemy już zapisać pełny wzór naszego ałunu:

                          [tex]\huge \boxed{CrK(SO_4)_2\cdot 12H_2O}[/tex]

USTALENIE WARTOŚCIOWOŚCI PIERWIASTKA "A"

Wiemy, że cała grupa siarczanowa(VI) ma wartościowość II, ponieważ w kwasie siarkowym (VI) są dwa atomy wodoru. Potas z racji tego, że leży w I grupie w układzie okresowym pierwiastków ma wartościowość 1. Mamy 2 grupy siarczanowe (VI). Wartościowość chromu wynosi:

[tex]2\cdot II-I=IV-I=III[/tex]

Wobec czego nasz chrom jest III wartościowy.

NAZWA AŁUNU

Nazwa systematyczna tego ałunu to:

Siarczan(VI) chromu(III) potasu - woda(1/12), lub ałun chromowo-potasowy

Viz Inne Pytanie