Mineral beril (zadatak sa takmičenja)
Submitted by ninanikolija05 on Sat, 05/11/2024 - 00:19
Forums:
Tekst: "Mineral beril sadrži 31.28% silicijuma, 53,36% kiseonika, i još samo aluminijum i berilijum. Odredite empirijsku formulu berila."
Zadatak je sa republičkog takmičenja iz 2017. godine, 6. po redu u testu za III/IV razred. Profesorka i ja nikako ne možemo da ga rešimo, a u detaljnim rešenjima nedostaje ključni deo. Molim vas, pomozite. Baš me muči zadatak, postavljala sam silne jednačine, ali ništa nisam dobila osim da kiseonika ima 3 puta više od silicijuma u formuli.
rešenje je Al2Be3Si6O18
Hemija
U ovom zadatku nam nedostaju neke informacije...dve nepoznate imamo...procentualna koncentracija Al i Be
31.28 + 53.36 + Al% + Be% = 100 ...ovo je prva jednakost
Da bi dosli do % ova dva elementa posluzicemo se nekim drugim znanjima u hemiji koja se obicno ne koriste u ovakvim zadacima ali smo prisiljeni...
Uzecemo da je mineral beril elektricno neutralan...to znaci da kad saberemo sva oksidacijska stanja pojedinih elemenata treba da dobijemo 0.
To vazi kako za empirijsku formulu tako i za stvarnu...jer kad saberemo sve sto je pozitivno to mora da parira onome sto je negativno. Pozitivni ce biti Si (+4), Al(+3) i Be(+2)...nasuprot njima negativan ce biti O (-2).
Kada procente podelimo sa atomskim masama i kad to pomnozimo sa oksidacijskim brojem, njhov zbir treba da bude 0.
(31.28/28*4) + [53.36/16*(-2)] + Al%/27*3 + Be%/9*2 = 0 ....ovo je druga jenakost
Sad resimo Al% i Be% matematicki...
Ja sam dobio Al% = 10.97 i Be% = 4.39
Sad znamo sve procente i sad bi trebalo to da bude rutinski posao...
Na zalost...da li zbog zokruzivanja ili su procenti donekle pogresni...moja empirijska formula zahteva prilicnu modifikaciju...recimo ja sam dobio..
Si = 5.5
O=16.4
Al=2
Be= 2.4
Koliko smo daleko od Al2Be3Si6O18 zakljucite sami...u ponudjenom resenju ako primenimo nasu hipotezu o oksidacijskim brojevima u mineralu...zaista se dobije 0...sto znaci ta ideja nije losa.
Hemija
Da...zadatak moze da se resi na nacin kako sam naveo....
Ponovo sam izracunao % za Al i Be...ovoga puta sa preciznijim atomskim masama...
Si = 28.0855
O = 15.999
Al = 26.9815
Be = 9.01218
Takodje proverio sam ponudjene podatke za % Si i O
U literaturi sam nasao da je za taj mineral kompozicija Si = 31.35 % i O = 53.58 % (mala razlika od one u zadatku)
Na kraju sam dobio bolji % nego pre za Al = 10.02737 % i Be = 5.04262 %
Te "nove" vrednosti za % kad se nastavi dalje sa racunom daju tacnu empirijsku formulu Be3Al2Si6O18
Hvala Vam puno na odgovoru!
Hvala Vam puno na odgovoru! Pokusavala sam da izrazim maseni udeo kao broj_atoma*Ar/Mr, to Mr mi je smetalo. U sustini, da vidim da li razumem, delim maseni procenat sa Ar i tako dobijam kolicinski udeo? Razumem da se mnozi oksidacionim brojem zbog elektroneutralnosti.
Hemija
Da...maseni udeo delimo sa atomskom masom i dobijemo kolicinski udeo...posle te kolicinske udele mnozimo sa oksidacionim brojem da bi na kraju kad sve to sakupimo mogli reci da je zbir 0 (elektroneutralan molekul)
Kada smo imali masene udele (procente)...njihov zbir smo znali...to je 1 (ili 100 ako gledamo kao procente) ali nismo znali masene udele za dva elementa (za dva smo znali).
Kada stvari gledamo kao kolicinske udele, takodje imamo nepoznanice za dva elementa, (za dva znamo) i prosti zbir kolicinskih udela takodje nismo znali...nismo imali molekusku masu....ali ako "u igru" ubacimo oksidacijske brojeve (tj mnozimo sa kolicinskim udelima) tada imamo priliku da znamo njihov zbir...bice 0 zbog elektroneutralnosti....i to nam daje priliku da izracunamo nepoznate masene udele...matematicki.
Razumem, hvala puno!
Razumem, hvala puno!