Question

При взаимодействии 1,28 г металла с водой выделилось 380 мл Н2, измеренного при 21оС и давлении 104,5 КПа. Найти эквивалентную массу металла

Answer 1

Из закона постоянства состава вещества и кратных отношений (Дж. Дальтон, 1804) следует, что вещества реагируют друг с другом строго в определённых количествах и образуются также в строго определённых кол-вах. 

В воде массовые части водорода и кислорода относятся как 1 : 8. Если принять эквивалент водорода за единицу, а кислорода за 8, то эквивалентом любого другого вещества будет весовая часть вещества, присоединяющая или замещающая одну весовую часть водорода или восемь весовых частей кислорода.

Закон Рихтера (1800): "Массы реагирующих веществ пропорциальны эквивалентам реагирующим веществ".

 

m1/Э1 = m2/Э2

 

 

Пусть реагирует некоторой металл Me массой 1,28 г, а объём водорода равен 0,38 л, но это объём при 21 градусах и давлении 104,5 кПа, а газовые законы соблюдаются в нормальных условиях, т.е. нужно использовать объединённый газовый закон Бойля-Мариотта - Гей-Люссака, или уравнение Клапейрона:

 

pV/T = p0Vo/Тo, где обозначения с нулём - это параметры при нормальных условиях:

 

104,5 Кпа * 0,38/294 К = 101,3 кПа * Vo/ 273

 

Vo = 0, 34 л

 

V(H2) = 0,34/22,4 л/моль = 0,015 моль

 

m(H2) = 0,015 * 2 г/моль = 0,03 г

 

По закону экивалентов:

 

1,28/Э = 0,03/2

 

Э = 85 г/моль (это и есть экивалентная масса).

 

Для определения атомной массы металла воспользуемся формулой:

 

Атомная масса = эквивалентная масса * валентность

 

При валентности 1 атомная масса равна 85 (она же молярная). Это рубидий Rb.