Tajemniczy metal.

[Hubo11]

Prażenie 5,000 g związku pewnego metalu z siarką, w temperaturze ponad 500°C w powietrzu, doprowadziło do powstania produktu stałego, który zawierał 30,06% tlenu a stopień utlenienia metalu był liczbą naturalną. Gazowe produkty prażenia absorbowano w zakwaszonym roztworze KMnO4 i stwierdzono, że po zakończeniu absorpcji powstało 1,8318 g jonów Mn2+. Jaki to był metal? Jaki był wzór jego związku z siarką? Jaki był wzór stałego produktu powstałego po prażeniu? Napisz równania wszystkich reakcji chemicznych, które zachodziły w
wykonywanym doświadczeniu.

[Adax82]

Hubo11,

a coś możesz zaproponować ze swojej strony ? Obojętnie: błędnie czy też bez błędu, byleby cokolwiek.

[Hubo11]

To prażymy jakiś MxS + O2So2 + MxO
I tlenek siarki cztery utleniamy do So3. Wyszedł mi glin ._.

[Adax82]

Hubo11,

Z tym zadaniem jest coś nie tak od strony danych liczbowych. Robiłem to na wzorach ogólnych i prowadzi to do rozwiązania sprzecznego.
Załóżmy, że jak napisałeś tym metalem był glin. Wtedy mamy do rozpatrzenia następujące reakcje:

1. 2Al + 3 SAl2S3
2. Al2S3 + 4,5 O2 Al2O3 + 3SO2
3. 2 KMnO4 + 5 SO2 + 2H2O K2SO4 + 2 MnSO4 + 2 H2O

Wiedząc, że powstało 1,8318 g jonów Mn+2 oraz przyjmując jego masę molową jako 55, obliczymy jego ilość moli:
n1 = 0,0333 mol Mn+2
Na podstawie równania 3 obliczymy ilość moli siarki:
n2 = 5/2*n1 = 0,08325 mol S
Na podstawie równania 1 obliczymy ilość moli Al:
n3 = 2/3* n2 = 0,0555

Teraz możemy obliczyć masę siarczku glinu:
n2*32 + n3*27 = 0,08325*32 + 0,0555*27 = 4,1625 co przeczy wartości podanej w zadaniu jako 5 gramów
Sprawdzimy także ilość tlenu w Al2O3:
U = 3*16/( 3*16 + 2*27 ) = 0,47 tj. 47 % co przeczy wartości podanej w zadaniu jako 30,06 %
Tym metalem nie może być glin ( choć na początku tak to podejrzewałem ).
Można by zapytać: a dlaczego upierać się przy glinie ? A dlaczego miałby być to metal na +3 stopniu utlenienia ?
Właśnie dlatego robiłem to na liczbach ogólnych przyjmując, że nie wiem nic o tym metalu:

1. 2 Me + x S Me2Sx ( powstawanie siarczku )
2. Me2Sx + 1,5x O2x SO2 + Me2Ox ( powstawanie tlenku )
3. 2 KMnO4 + 5 SO2 + 2H2O K2SO4 + 2 MnSO4 + 2 H2O ( reakcja ta nie zależy już ani od masy molowej jakiegoś metalu, ani od jego stopnia utlenienia )
4. x*16/(x*16 + 2 Me ) = 0,3006 ( gdzie Me to masa molowa szukanego metalu, zaś samo równanie określa ilość tlenu w tlenku )
5. n(2 Me + x*32 ) = 5 ( pewna ilość moli szukanego siarczku ma masę 5 gram )
„n” z równania 5 powinno korelować ( po różnych przeliczeniach ) z ilością moli siarki występującą w równaniu 3, gdyż ilość ta determinowana jest przez ilość jonów Mn+2
Ale otrzymuje się tu sprzeczne liczbowo wyniki chyba, że przestrzeliłem wyliczankę.

[Hubo11]

Siarczek nie musi mieć wzoru M2S bo może być to nadsiarczek.
Wyszło mi FeS2 (piryt) Fe2O3

[Kajmel]

ta. kolejne zadanie z tegorocznej edycji konkursu o diamentowy indeks AGH.
A potem zderzenie ze rzeczywistością na II etapie bo nie ma już forum które rozwiąże zadania

[Adax82]

Hubo11, Kajmel,

"Poziom odpowiedzi zależy od poziomu zadania i poziomu pytającego".
Gdybyś Hubo11 określił, że dane do zadania na 100% nie są obarczone błędem i dotyczą takiego czy innego konkursu, to zaproponowałbym trochę bardziej skomplikowany układ równań, w których można by uwzględnić FeS2. Zaproponowałem odpowiedź na poziomie liceum a nie konkursu.
Jeszcze jedna uwaga: jeśli już prezentujesz na forum zadania konkursowe, które należy samodzielnie rozwiązać, to oceń to od strony moralnej i uczciwości wobec innych uczestników konkursu. Gdybyś zaproponował swoją pełną wersję rozwiązania do sprawdzenia - to już byłaby inna sprawa.