Question

При взаимодействии двухвалентного металла с массой 4г выделилось 0,602•1023 молекул гидрогена. Какой это металл?

Answer 1

m Ме= 4 г

N Н2=0,602*10^23 молекул

Ме -?

Находим количество моль выделившегося водорода

n=N/Na =0,602 *10^23/6,02 *10^23=0.1  

Ме →Н2↑ так как соотношение веществ 1:1, то

n  Ме = n Н2=0,1 моль, найдем его молярную массу

М( Ме)= m/ n=4/0,1=40 г/моль  Са

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать закон пропорций по Лавуазье-Лапласу, который утверждает, что массы веществ, вступающих в химическую реакцию, соотносятся с простыми числами. Таким образом, для определения металла необходимо знать молярную массу каждого из возможных металлов и проверить, какая из них удовлетворяет условию задачи.

Рассчитаем количество вещества гидрогена, выделенного в реакции:

n(H2) = N / N_A, где N - число молекул гидрогена, выделенных в реакции (0,602•10^23), N_A - постоянная Авогадро (6,022•10^23 молекул в одном моле).

n(H2) = 0,602•10^23 / 6,022•10^23 = 0,1 моль гидрогена.

Так как двухвалентный металл взаимодействует с молекулой воды по уравнению:

M + 2H2O → M(OH)2 + H2,

то количество металла в реакции также равно 0,1 моль.

Молярная масса металла равна его массе, деленной на количество вещества, выраженное в молях:

M(M) = m / n(M),

где m - масса металла (4 г).

Поскольку мы не знаем, какой это металл, предположим, что это металл А с молярной массой M_A и металл В с молярной массой M_B. Тогда можно написать уравнение пропорции между массами металлов:

m_A / n_A = M_A,

m_B / n_B = M_B.

Так как количество металла в реакции равно 0,1 моль, то можно написать уравнение пропорции между молярными массами металлов:

M_A / M_B = m_B / m_A.

Подставив значения массы металла и количества вещества в уравнение, получим:

M_A / M_B = 4 / 0,1 = 40.

Теперь можно перебирать значения молярных масс двухвалентных металлов и проверять, какое из них удовлетворяет условию M_A / M_B = 40. Например, молярная масса кальция (Ca) равна 40 г/моль, а молярная масса магния (Mg) равна 24 г/моль. Таким образом