Вычислить эквивалентную массу металла.
0,972 г двухвалентного металла вытеснили из кислоты 0,5 л водорода при 18 градусов цельсия и 101 325 Па
0,972 г двухвалентного металла вытеснили из кислоты 0,5 л водорода при 18 градусов цельсия и 101 325 Па
m(Ме) = 0,972 г
V(H2) = 0,5 л = 0,5 дм3 = 5*10^(-4) м3
Р = 101 325 Па
T = 273 + 18 = 291 K
R = 8,314 Дж/(моль*К)
Поскольку металл двухвалентен, то ионное уравнение реакции
Ме + 2Н (+) = Ме (2+) + Н2↑
По Уравнению Менделеева-Клайперона найдем количество вещества водорода при заданных условиях.
PV = n(H2)*RT
n(H2) = PV/(RT) = 101325*5*10^(-4)/(8,314*291) = 0,021 моль
Масса выделившегося водорода
m(Н2) = n(Н2)*M(Н2) = 0,021*2 = 0,042 г
Эквивалентное число молекулярного водорода Н2
z(Н2) = z(Н) *x(Н) = 1*2 = 2
z(Н) = 1 – число связей в молекуле водорода Н2
x(Н) = 2 – число атомов кислорода в молекуле водорода Н2
Эквивалентная молярная масса водорода Н2
Мэкв (Н2) = М (Н2)/z(Н2) = 2/2 = 1 грамм-экв/моль
Молярную массу эквивалента металла найдем по закону эквивалентов
Мэкв (Ме) /m(Me) = Мэкв (Н2)/m(H2)
Мэкв (Ме) = m(Me)*Мэкв (Н2)/m(H2) = 0,972*1/0,042 = 23,1 грамм-экв/моль
Атомную массу металла найдем по формуле
А (Ме) = Мэкв (Ме) *z(Me)
При z(Me) = 2 атомная масса металла А (Ме) = 46,2 г/моль.
Металлом, имеющим близкую атомную массу является титан Ti, который в своих соединениях может быть двухвалентным.
Решил все верно, даже ради проверки решил вторым способом, но металл получился какой-то сомнительный. Вот если б в условии речь шла об одновалентном металле, то тогда бы получился натрий, и сомнений бы не было.
Подтверждаю правильность решения Ника.
Вкратце привожу второй способ, о котором, по-видимому, и идет речь в конце ответа.
Сначала приводим объем газа к нормальным условиям (в данном случае по закону Гей-Люссака) :
Vo = To*V/T = 273*0,5/291 = 0,469 л
Объем эквивалента водорода 11,2 л
Далее по закону эквивалентов:
0,469/11,2 = 0,972/Эм (Эм - эквивалентная масса металла)
Эм = 23,2 г/моль экв
Действительно, менее всего подходит двухвалентный металл. Если бы, например, трехвалентный, то подошел бы галлий.
Впрочем, тут и не спрашивается какой металл