Массовые доли элементов, входящих в состав минерала малахит, равны: ω(Cu) = 57,65%; ω(C) = 5,41%; ω(H) = 0,90%; ω(O) = 36,04%. Установите брутто-формулу данного минерала.

Малахит — это минерал, в составе которого присутствуют медь, углерод, водород и кислород. Для того чтобы установить его брутто-формулу, нужно перевести данные о массовых долях элементов в молекулярные отношения.

1. Исходные данные:

   • ω(Cu) = 57,65%

   • ω(C) = 5,41%

   • ω(H) = 0,90%

   • ω(O) = 36,04%

2. Молекулярные массы элементов:

   • М(Cu) = 63,55 г/моль

   • М(C) = 12,01 г/моль

   • М(H) = 1,008 г/моль

   • М(O) = 16,00 г/моль

3. Рассчитываем количество моль каждого элемента:

   • Молей меди (Cu): $n(Cu) = \frac{57,65 \text{ г}}{63,55 \text{ г/моль}} = 0,906 \text{ моль}$

   • Молей углерода (C): $n(C) = \frac{5,41 \text{ г}}{12,01 \text{ г/моль}} = 0,451 \text{ моль}$

   • Молей водорода (H): $n(H) = \frac{0,90 \text{ г}}{1,008 \text{ г/моль}} = 0,893 \text{ моль}$

   • Молей кислорода (O): $n(O) = \frac{36,04 \text{ г}}{16,00 \text{ г/моль}} = 2,253 \text{ моль}$

4. Нормируем количество моль на минимальное значение (0,451 моль углерода):

   • $\frac{0,906}{0,451} = 2,01$ ≈ 2

   • $\frac{0,451}{0,451} = 1$

   • $\frac{0,893}{0,451} = 1,98$ ≈ 2

   • $\frac{2,253}{0,451} = 5,00$ ≈ 5

5. Состав брутто-формулы:
   Мы получаем приближенные молекулярные соотношения элементов:

   • 2 атома меди (Cu)

   • 1 атом углерода (C)

   • 2 атома водорода (H)

   • 5 атомов кислорода (O)

Следовательно, брутто-формула минерала малахит: Cu₂(CO₃)(OH)₂.