Question

Na podstawie odpowiednich obliczeń ustal masę cząsteczkową kwasu, który w reakcji z wodorotlenkiem potasu daje sól o masie cząsteczkowej 212 u, a w reakcji z tlenkiem wapnia - sól o masie cząsteczkowej 310 u.

[Wakacyjna lista wyzwań (2021) ; 76]

Answer 1

Mam pokusę zrobić zadanie metodą wróżenia z fusów i spekulować, jaki może być stopień utlenienia reszty kwasowej (nie ma zbyt wiele do wyboru, można metodą prób i błędów próbować -1, -2,-3).

Spróbuję to jednak zrobić porządnie.

niech r - masa reszty kwasowej R

mamy zatem związki

gdzie x,y,w,z to odpowiednie współczynniki stechiometryczne. Nawet nie znając stopnia utlenienia reszty (u) można powiedzieć, że y=1, gdyż z warunku

Z treści zadania wiemy, że

z rozwiązania tego układu względem np. r oraz z mamy

z pierwszego widzimy, że  1<x<=5, gdyż tylko wtedy r>0 oraz x musi być liczbą naturalną. Na podobnej zasadzie w<=7. Szukamy zatem takich (w,x), że 10(31-4w) dzieli się bez reszty przez (212-39x).

Nie trzeba szukać długo, tylko w=x=3 spełnia ten warunek; mamy wtedy

Teraz wiemy już prawie wszystko:

wiemy, że stopień utlenienia to -3, zatem masa kwasu to 98u (reszta +3 wodory) potencjalny kandydat kwas fosforowy (V)

pozdrawiam

Answer 2

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Może nieco inaczej :)).

• Wzór soli potasowej nieznanego kwasu:

R - reszta kwasowa o wartościowości x

KxR       (K jednowartościowy)

• Wzór soli wapniowej tego samego kwasu:

CaxR₂   (Ca dwuwartościowy)

Podane są masy cząsteczkowe tych soli, czyli możemy zastosować układ dwóch równań:

x*mK  +  mR  =  212u;    x - wartościowość reszty kwasowej

x*mCa  + 2*mR = 310u

mK=39u

mCa=40u

mR = y

39x + y = 212

40x  + 2y = 310

• y= 212 - 39x

40x   +  424  - 78x  = 310

38x = 114

x = 3      (wartościowość reszty kwasowej)

y = 212- 3*39 = 95

mR = 95u   (masa cząsteczkowa reszty kwasowej)

Czyli jest to kwas o trzech atomach wodoru.

Masa cząsteczkowa kwasu:

95u + 3*1u = 98u