В растворе аммонийхромовых квасцов NH4Cr(SO4)2 * 12H2O массовая доля водорода составляет 10,06%. Определить массовую долю ионов хрома в этом растворе.

Давайте решим эту задачу шаг за шагом, как это сделал бы внимательный студент химии.

Дано:

Соединение — аммонийхромовые квасцы:

Массовая доля водорода в растворе: 10,06%

Нужно найти: массовую долю ионов хрома ($\text{Cr}^{3+}$) в растворе.

1. Определим молярную массу вещества.

Составим по атомам:

• $\text{N} = 1 \times 14,01 \approx 14,01$

• $\text{H} = 4 \text{ (от NH4)} + 24 \text{ (от 12H2O)} = 28$ → $28 \times 1,008 \approx 28,22$

• $\text{Cr} = 51,996 \approx 52,0$

• $\text{S} = 2 \times 32,06 \approx 64,12$

• $\text{O} = 8 \text{ (от SO4)} + 12 \times 1 \text{ (от H2O)}?$ — аккуратнее:

  • В SO4 два сульфата → 2 × 4 = 8 кислорода

  • В воде — 12H2O → 12 × 1 O? Нет, в H2O — 12 × 1? Правильно: 12 H2O → 12 × 1 O? Нет, H2O → 1 O × 12 = 12 O

  • Общие кислороды = 8 (SO4) + 12 (H2O) = 20 O → 20 × 16 = 320 г/моль

Проверим внимательно:

• SO4 → 4 O на SO4 → 2 SO4 = 8 O

• H2O → 12 × 1 O = 12 O (правильно)

• Всего O = 8 + 12 = 20 O → 20 × 16 = 320 г/моль

Теперь сложим все:

2. Массовая доля водорода в квасцах.

Масса H = 28,22 г
Молярная масса = 478,35 г/моль

Но в задаче сказано, что массовая доля водорода в растворе — 10,06%. Значит, в растворе растворено меньше соли, и вода раствора увеличивает долю H.

3. Составим пропорцию для массовой доли хрома.

Масса Cr в квасцах: 52 г
Молярная масса квасцов: 478,35 г

Массовая доля Cr в кристаллогидрате:

В растворе массовая доля водорода 10,06% — это примерно в 1,7 раза больше, чем в квасце (10,06 / 5,9 ≈ 1,7).

Массовая доля Cr увеличивается пропорционально доле вещества:

4. Ответ:

То есть в растворе ионы хрома составляют примерно 18,5% по массе.

Если хочешь, я могу показать более точный способ через систему уравнений с H и Cr, чтобы не использовать приближение. Это будет немного точнее.

Хотите, чтобы я это сделал?