Question

Двовалентний метал масою 4 г розчинили у воді. При цьому виділився водень об'ємом 2,24 л (н. у). Визначте цей елемент.

Answer 1

Х+Н2О=ХО+Н2
n(H2)=V/Vm
n(H2)=2,24/22,4=0.1 моль
n(X)=n(H2)=0,1 моль
n=m/M
M=m/n
M(X)=4/0,1=40
X-Ca

Answer 2

За даними задачі ми знаємо, що було розчинено двовалентний метал, а виділений водень свідчить про те, що метал був у розчині у вигляді солі з кислотою. Оскільки утворився водень об'ємом 2,24 л при нормальних умовах, можна припустити, що реакція між металом та кислотою була повна, тобто всі молекули кислоти розщепилися, а метал повністю розчинився.

За законом Дальтона часткові газові тиски в сумі дорівнюють загальному тиску. Оскільки водень становив 100% газової фази в системі, можна припустити, що його частковий тиск дорівнював загальному тиску:

p(H2) = p(total)

Загальний тиск можна обчислити за рівнянням газового закону:

pV = nRT

де p - тиск газу, V - його об'єм, n - кількість речовини (в молях), R - універсальна газова стала, T - температура в Кельвінах.

При нормальних умовах (температура 273 К, тиск 1 атм) 1 моль будь-якого газу займає об'єм 22,4 л. Тому кількість молей водню можна обчислити за формулою:

n(H2) = V(H2) / V(molar) = 2.24 / 22.4 = 0.1 моль

Оскільки водень утворився в реакції з двовалентним металом, то кількість молей металу була також дорівнювати 0.1 моль.

Маса металу може бути обчислена за його молярною масою та кількістю молей:

m = n × M

де m - маса, n - кількість молей, M - молярна маса.

За таблицею хімічних елементів молярна маса металу (M) дорівнює масі в 4 г, оскільки в задачі сказано, що це був двовалентний мет