Щоб визначити, який елемент знаходиться у третьому періоді та має оксид, масова частина кисню в якому становить 47%, можна скористатися наступним міркуванням.
- Спочатку розглянемо формулу оксиду як ( E_xO_y ), де E - це елемент, а O - кисень.
Масова частка кисню в оксиді може бути розрахована за формулою:
[
\text{Масова частка кисню} = \frac{y \cdot M_O}{x \cdot M_E + y \cdot M_O} \times 100\%
]
де ( M_E ) і ( M_O ) - атомні маси елементу E та кисню відповідно.
Атомна маса кисню приблизно дорівнює 16 г/моль.
Оскільки масова частка кисню становить 47%, то:
[
47\% = \frac{y \cdot 16}{x \cdot M_E + y \cdot 16} \times 100\%
]
Щоб спростити розрахунки, припустимо, що оксид має типову стехіометрію ( E_2O_3 ) (наприклад, аллюміній). Тоді рівняння стає:
[
47 = \frac{3 \cdot 16}{2 \cdot M_E + 3 \cdot 16} \times 100
]
[
0.47 = \frac{48}{2 \cdot M_E + 48}
]
[
0.47 \cdot (2 \cdot M_E + 48) = 48
]
[
0.94 \cdot M_E + 22.56 = 48
]
[
0.94 \cdot M_E = 25.44
]
[
M_E = \frac{25.44}{0.94} \approx 27.06
]
За таблицею Менделєєва, елемент з атомною масою близько 27 - це алюміній (Al), який дійсно знаходиться у 3 періоді. Також, оксид алюмінію ( Al_2O_3 ) має формулу, що відповідає припущенням вище.
Отже, елемент, який відповідає умовам задачі, - це алюміній (Al).