Question

Даю 50 балов Визначте порядковий номер елемента, при розчиненні якого масою 7,8 г у воді виділився водень об’ємом 2,24 л.​

Answer 1

Ответ: (Li) Літій.

Объяснение:

Знаючи, що виділився водень (H2), маса 7,8 г і об'єм 2,24 л, ми можемо визначити кількість молей водню за допомогою ідеального газу і його маси молекули. Маса молекули водню дорівнює приблизно 2 г/моль.

Спочатку, визначимо кількість молей водню:

Кількість молей = маса / маса молекули

Кількість молей водню = 7,8 г / 2 г/моль ≈ 3,9 моль

Тепер, ми можемо встановити відповідність між кількістю молей водню та кількістю молей іншого елементу в реакції. У реакції, яка вивільняє водень, водень є продуктом, тобто його не використовується в реакції. Отже, ми можемо припустити, що ця кількість молей водню походить від іншого елементу.

Далі, знаючи кількість молей і шукаючи порядковий номер елемента, ми можемо використати періодичну таблицю хімічних елементів. Знайдемо елемент з близькими масовим числом до 3,9 (відразу замітимо, що 3,9 не є цілим числом, тому нам потрібно шукати елемент з дробовим порядковим номером). Таким елементом є літій (Li).

Літій має порядковий номер 3 в періодичній таблиці. Таким чином, порядковий номер елемента, при розчиненні якого масою 7,8 г у воді виділився водень об'ємом 2,24 л, дорівнює 3, і це є порядковим номером літію (Li).

Answer 2

Щоб визначити порядковий номер елемента, при розчиненні якого водень виділяється об'ємом 2,24 л при масі 7,8 г, ми можемо використовувати закони стехіометрії і інформацію про газові об'єми.

Спершу, скористаємося рівнянням стану води (H₂O):

\[2H₂O \rightarrow 2H₂ + O₂.\]

Це рівняння показує, що для кожних двох молекул води виділяється одна молекула кисню та дві молекули водню. Таким чином, відомо, що об'єм водню дорівнює об'єму води у два рази. Отже, об'єм водню (V(H₂)) дорівнює половині об'єму виділених газів.

\[V(H₂) = \frac{1}{2} \times V_{\text{води}}.\]

Тепер ми можемо виразити об'єм водню як 2,24 л:

\[V(H₂) = \frac{1}{2} \times 2,24 \, \text{л} = 1,12 \, \text{л}.\]

Також відомо, що маса водню (m(H₂)) дорівнює масі води (m(води)), оскільки водень утворюється з води.

\[m(H₂) = m_{\text{води}} = 7,8 \, \text{г}.\]

Тепер ми можемо визначити масу одного молекулярного газу водню (H₂). Атомна маса водню (H) становить приблизно 1 г/моль, отже, маса молекули H₂ дорівнює 2 г/моль.

Таким чином, кількість молекул водню (n) можна знайти за допомогою формули:

\[n = \frac{m}{M},\]

де \(m\) - маса, а \(M\) - маса молекули. Підставимо значення:

\[n = \frac{7,8 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 3,9 \, \text{моль}.\]

Так як кожна молекула водню відповідає одному молекулі H₂ в рівнянні, то кількість молекул H₂ також дорівнює 3,9 моль.

Тепер ми можемо визначити кількість молекул водню за допомогою числа Авогадро (Nₐ), яке дорівнює \(6,022 \times 10^{23}\) молекул/моль.

\[N = n \times N_{\text{A}} = 3,9 \, \text{моль} \times 6,022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} \approx 2,35 \times 10^{24} \, \text{молекул}.\]

Тепер ми можемо визначити порядковий номер елемента, знаючи, що водень (H) відомий за його атомною масою.

Наведемо формулу для обчислення маси одного молекульного газу (H₂) за його масою:

\[m = n \times M,\]

де \(m\) - маса, \(n\) - кількість молекул, \(M\) - маса молекули.

\[m = 3,9 \, \text{моль} \times 2 \, \text{г/моль} = 7,8 \, \text{г}.\]

Таким чином, ми бачимо, що маса одного молекулярного газу H₂ (7,8 г) відповідає його атомній масі. Отже, це газ - водень (H).

Отже, порядковий номер елемента - це порядковий номер водню в періодичній системі, який дорівнює 1.