Какая формула оксида содержит 47,4% кислорода, а плотность этого оксида в газообразном состоянии составляет 33,75

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знание о том, как рассчитывается молярная масса и как можно использовать процентное содержание элементов для определения формулы соединения.

Давайте начнем с расчета молярной массы оксида с неизвестной формулой. Предположим, что масса 100 граммов оксида содержит 47,4 грамма кислорода. Таким образом, массовая доля кислорода в этом оксиде будет равна:

\[
\text{{Массовая доля кислорода}} = \frac{{\text{{Масса кислорода}}}}{{\text{{Масса оксида}}}} \times 100\%
\]

\[
\text{{Массовая доля кислорода}} = \frac{{47,4 \, \text{{г}}}}{{100 \, \text{{г}}}} \times 100\% = 47,4\%
\]

Теперь давайте рассмотрим отношение массы оксида к плотности газообразного состояния. Мы знаем, что относительная плотность оксида составляет 33,75 по сравнению с водородом. Это означает, что масса 1 объема оксида равна 33,75 разам массе 1 объема водорода.

\[
\text{{Молярная масса оксида}} = \text{{Молярная масса водорода}} \times 33,75
\]

Теперь, используя массовую долю кислорода, мы можем рассчитать массовую долю другого элемента (пусть это будет элемент А) в оксиде.

\[
\text{{Массовая доля элемента А}} = 100\% - \text{{Массовая доля кислорода}}
\]

\[
\text{{Массовая доля элемента А}} = 100\% - 47,4\% = 52,6\%
\]

Теперь у нас есть две массовые доли элементов в оксиде: 47,4% кислорода и 52,6% элемента А.

Итак, теперь мы можем использовать эти массовые доли как отношения числа молей элементов в оксиде.

Предполагая, что у нас есть 100 граммов оксида, мы можем рассчитать массу каждого элемента в оксиде следующим образом:

\[
\text{{Масса кислорода}} = 47,4\% \times 100\, \text{{г}} = 47,4\, \text{{г}}
\]

\[
\text{{Масса элемента А}} = 52,6\% \times 100\, \text{{г}} = 52,6\, \text{{г}}
\]

Теперь мы можем рассчитать количество молей каждого элемента, используя их молярные массы. Молярная масса кислорода равна \(16 \, \text{{г/моль}}\), а молярная масса элемента А пока неизвестна. Пусть мы обозначим молярную массу элемента А как \(x\, \text{{г/моль}}\).

\[
\text{{Количество молей кислорода}} = \frac{{\text{{Масса кислорода}}}}{{\text{{Молярная масса кислорода}}}} = \frac{{47,4\, \text{{г}}}}{{16\, \text{{г/моль}}}}
\]

\[
\text{{Количество молей элемента А}} = \frac{{\text{{Масса элемента А}}}}{{\text{{Молярная масса элемента А}}}} = \frac{{52,6\, \text{{г}}}}{{x\, \text{{г/моль}}}}
\]

Теперь мы можем установить соотношение между количеством молей кислорода и элемента А в оксиде. Поскольку оксид состоит из кислорода и элемента А, количество молей кислорода должно быть равно количеству молей элемента А.

\[
\frac{{\text{{Количество молей кислорода}}}}{{\text{{Количество молей элемента А}}}} = \frac{{47,4\, \text{{г}}}}{{16\, \text{{г/моль}}}} = \frac{{52,6\, \text{{г}}}}{{x\, \text{{г/моль}}}}
\]

Теперь мы можем решить эту пропорцию, найдя значение \(x\) (молярной массы элемента А):

\[
\frac{{47,4\, \text{{г}}}}{{16\, \text{{г/моль}}}} = \frac{{52,6\, \text{{г}}}}{{x\, \text{{г/моль}}}}
\]

Перекрестное умножение дает нам:

\[
47,4 \times x = 52,6 \times 16
\]

\[
47,4x = 841,6
\]

Теперь делим обе стороны на 47,4:

\[
x = \frac{{841,6}}{{47,4}}
\]

\[
x \approx 17,8 \, \text{{г/моль}}
\]

Итак, молярная масса элемента А равна примерно \(17,8 \, \text{{г/моль}}\).

Теперь у нас есть достаточно данных для определения формулы оксида. Мы знаем, что оксид содержит 47,4% кислорода и 52,6% элемента А. Чтобы определить формулу, мы можем использовать отношение между количеством молей каждого элемента.

Согласно результатам вычислений, соотношение между количеством молей кислорода и элемента А равно:

\[
\frac{{\text{{Количество молей кислорода}}}}{{\text{{Количество молей элемента А}}}} = \frac{{47,4}}{{17,8}} \approx 2,66
\]

Приближенно это означает, что оксид содержит около двух атомов кислорода на один атом элемента А. Чтобы найти целочисленное соотношение атомов в формуле, мы можем умножить каждое соотношение на целое число так, чтобы получить целые числа.

Мы умножаем соотношение на 3, чтобы получить целое число для кислорода:

\[
3 \times \frac{{\text{{Количество молей кислорода}}}}{{\text{{Количество молей элемента А}}}} = 3 \times 2,66 \approx 8
\]

Теперь у нас есть соотношение, в котором оксид содержит 8 атомов кислорода на один атом элемента А.

Таким образом, формула оксида будет \(А_2О_8\) (где \(А\) обозначает элемент А).

Надеюсь, это подробное объяснение помогло вам понять процесс определения формулы оксида на основе заданных данных о массовом проценте и плотности. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!