Một loại khoáng chất có trong thiên nhiên chứa 20,93%Al, 21,27%Si, còn lại là Hidro và oxi về khối lượng. Hãy xác định công thức của khoáng chất này. Biết phân tử của khoáng chất có kết tinh nước.

Đáp án:

`Al_2O_{3}.2SiO_{2}.2H_2O`

Giải thích các bước giải:

Sửa: `21,27\% -> 21,7\%`

Khoáng chất chứa `Al,Si,H,O` và có kết tinh chất

`=> xAl_2O_{3}.ySiO_{2}.zH_2O`

`n_{Al} : n_{Si} = 2x : y = (20,93)/(27) : (21,7)/(28) = 1`

`-> x:y = 1:2`

Chọn `x = 1; y = 2`

`-> Al_2O_{3}.2SiO_{2}.zH_2O`

`\%m_H + \%m_O = 100\% - 20,93\% - 21,7\% = 57,37\%`

`-> (2z)/(222 + 18z) .100\% + (112 + 16z)/(222 + 18z) .100\% = 57,37\%`

`<=> z =2`

`-> Al_2O_{3}.2SiO_{2}.2H_2O`

Đáp án:

$\rm 21,27 \rightarrow 21,7$

Giả sử có 100 $\rm gam$ khoáng chất.

$\rm m_O+m_H=100-20,93-21,7=57,37(1)$

Bảo toàn electron

$\rm 2n_{O}=n_{H}+3n_{Al}+4n_{Si}$

$\rm\rightarrow$ $\rm\dfrac{2.m_O}{16}=$ $\rm m_H+$ $\rm\dfrac{3.20,93}{27}+$ $\rm\dfrac{4.21,7}{28}$ 

$\rm\rightarrow$ $\rm\dfrac{2}{16}m_{O}-m_H=$ $\rm\dfrac{4883}{900}(2)$ 

$\rm (1),(2) \rightarrow m_O \approx 55,82(g) \rightarrow m_{H}=1,55(g)$

Vì khoáng chất có ngậm phân tử nước nên:

$\rm \%O(Al_2O_3)=$ $\rm\dfrac{20,93.16.3}{27.2}\approx 18,6\%$ 

$\rm \%O(SiO_2)=$ $\rm\dfrac{21,7.16.2}{28}=24,8\%$ 

$\rm\rightarrow \%O(H_2O)=55,82-18,6-24,8=12,42\%$

$\rm\% H(H_2O)=$ $\rm\dfrac{12,42.2}{16}\approx 1,55\%$ 

Gần khớp với kết quả tính ra vậy $\rm CTTQ$ của khoáng chất lúc này là: $\rm mAl_2O_3.aSiO_2.bH_2O$

$\rm \%Al=$  $\rm\dfrac{27.2}{M}=$ $\rm\dfrac{20,93}{100}$ 

$\rm\rightarrow M\approx 258(g/mol)$

$\rm n_{Al_2O_3}:n_{SiO_2}=$ $\rm\dfrac{20,93+18,6}{102}:$ $\rm\dfrac{21,7+24,8}{60}$

$\rm=0,4:0,8=1:2$ 

$\rm\rightarrow m=1, a=2$

$\rm\rightarrow Al_2O_3.2SiO_2.bH_2O$

$\rm n_{Al_2O_3.2SiO_2}:n_{H_2O}=$

$\rm\dfrac{20,93+18,6+21,7+24,8}{222}:$ $\rm\dfrac{12,4+1,55}{18}$

$\rm =0,4:0,8=1:2$ 

$\rm\rightarrow b=2$

$\rm\rightarrow CTN:(Al_2O_3.2SiO_2.2H_2O)_n$

Mà $\rm M=258$

$\rm\rightarrow 258n=258$

$\rm\rightarrow n=1$

Vậy $\rm CTHH$ của khoảng chất là $\rm Al_2O_3.2SiO_2.2H_2O$