Для расчета массовой доли элементов в минерале малахит, химическая формула которого Cu₂(OH)₂CO₃, нам необходимо сначала определить молярную массу каждого элемента в составе и молярную массу всего соединения.
Определим молярную массу каждого элемента:
- Медь (Cu): атомная масса ≈ 63.55 г/моль
- Кислород (O): атомная масса ≈ 16.00 г/моль
- Водород (H): атомная масса ≈ 1.01 г/моль
- Углерод (C): атомная масса ≈ 12.01 г/моль
Вычислим молярную массу малахита Cu₂(OH)₂CO₃:
- В малахите содержится 2 атома Cu: (2 \times 63.55 = 127.10) г/моль
- В составе (OH)₂ содержится 2 атома O и 2 атома H:
- Кислород: (2 \times 16.00 = 32.00) г/моль
- Водород: (2 \times 1.01 = 2.02) г/моль
- В составе CO₃ содержится 1 атом C и 3 атома O:
- Углерод: (1 \times 12.01 = 12.01) г/моль
- Кислород: (3 \times 16.00 = 48.00) г/моль
Теперь сложим все эти массы для нахождения общей молярной массы малахита:
[ \text{Общая молярная масса} = 127.10 + 32.00 + 2.02 + 12.01 + 48.00 = 221.13 \text{ г/моль} ]
- Рассчитаем массовую долю каждого элемента:
- Медь (Cu):
[
\text{Массовая доля Cu} = \frac{127.10}{221.13} \times 100\% \approx 57.48\%
]
- Кислород (O):
[
\text{Массовая доля O} = \frac{(32.00 + 48.00)}{221.13} \times 100\% \approx 36.14\%
]
- Водород (H):
[
\text{Массовая доля H} = \frac{2.02}{221.13} \times 100\% \approx 0.91\%
]
- Углерод (C):
[
\text{Массовая доля C} = \frac{12.01}{221.13} \times 100\% \approx 5.43\%
]
Таким образом, массовая доля элементов в малахите составляет приблизительно: 57.48% меди, 36.14% кислорода, 0.91% водорода и 5.43% углерода.