Какова массовая доля примесей в 5 граммах хлората калия, если было получено 0,7 литра кислорода при измерении

Обратимся к задаче о определении массовой доли примесей в хлорате калия.

Для начала, давайте проанализируем данные из условия задачи. Нам известно, что было получено 0,7 литра кислорода, а также мы имеем 5 граммов хлората калия.

Мы знаем, что создание окиси калия (хлората калия) возможно только при реакции калия с кислородом. Следовательно, 0,7 литра кислорода было потреблено во время реакции.

Однако, чтобы определить массовую долю примесей в хлорате калия, нам необходимо знать массу кислорода, используемого в реакции. Для этого нам понадобится употребить закон Шарля, который гласит, что при постоянном давлении и постоянном объеме газы разных видов, содержащиеся в смеси, присутствуют в пропорции своих молекулярных масс.

В данном случае, хотя мы знаем объем и температуру кислорода, мы не знаем его давление. Поэтому мы должны предположить, что давление кислорода также равно 111900 Па (паскалям), как указано в условии задачи.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния газов, чтобы определить количество вещества кислорода (закон Шарля). Вспомним уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная (R примерно равно 8.314 Дж/(моль*K)), T - температура газа в кельвинах.

Чтобы найти количество вещества кислорода (\(n_{кислород}\)), мы можем переписать уравнение, представляя T в кельвинах (20 градусов Цельсия = 293,15 К):

\[n_{кислород} = \frac{{PV}}{{RT}}\]

Теперь мы можем рассчитать количество вещества кислорода в молях, используя известные значения. Давление (P) составляет 111900 Па, а объем (V) равен 0,7 литра (700 мл):

\[n_{кислород} = \frac{{111900 \, Па \cdot 700 \, мл}}{{8.314 \, Дж/(моль \cdot К) \cdot 293,15 \, К}}\]

Расчет даст нам количество вещества кислорода, выраженное в молях.

Теперь, чтобы найти массовую долю примесей в хлорате калия, мы можем использовать следующую формулу:

\[массовая \, доля = \frac{{масса \, примеси}}{{масса \, образца}} \times 100\]

Мы знаем массу образца хлората калия (5 г), и теперь нам известно количество вещества кислорода в молях. Чтобы найти массу кислорода, используем молярную массу кислорода, которая составляет примерно 32 г/моль.

Масса кислорода (\(м_{кислород}\)) будет равна:

\[м_{кислород} = n_{кислород} \cdot молярная \, масса \, кислорода\]

Зная массу примеси (масса хлората калия) и массу кислорода, мы можем использовать вышеприведенную формулу, чтобы вычислить массовую долю примесей в хлорате калия.

\[массовая \, доля \, примесей = \frac{{м_{кислород}}}{{м_{хлорат \, калия} + м_{кислород}}} \times 100\]

Теперь вам остается только подставить значения в формулы и вычислить массовую долю примесей в хлорате калия.