Question

Щелочный металл массой 15, 6 г растворили в воде. Объем выделившегося водорода при нормальных условиях составил 4,48 л. Определите металл.

Answer 1

Ме - неизвестный металл

15,6 г                            4,48 л
2Ме + 2Н₂О = 2МеОН + Н₂↑
2 моль                          1 моль
х г/моль                        22,4 л/моль


М(Ме) = (15,6 г * 22,4 л/моль * 1 моль) : 4,48 л : 2 моль = 39 г/моль

Ме = К - калий

Answer 2

Для решения задачи необходимо использовать закон Шарля, который гласит, что объем выделившегося газа пропорционален количеству вещества газа:

V1/n1 = V2/n2

где V1 и V2 - объемы газа при разных условиях, n1 и n2 - количество вещества газа.

Из условия задачи известны следующие данные: V1 = 4,48 л n1 - неизвестно V2 = 22,4 л (по условию задачи, при нормальных условиях объем 1 моль газа равен 22,4 л) n2 = m/M, где m - масса металла, M - молярная масса металла

Известно, что масса металла составляет 15,6 г. По таблице молярных масс, молярная масса натрия (Na) составляет 22,99 г/моль, а молярная масса калия (K) - 39,1 г/моль.

Подставим известные значения в формулу: n2 = 15,6 г / 22,99 г/моль = 0,678 моль (для натрия) n2 = 15,6 г / 39,1 г/моль = 0,399 моль (для калия)

Теперь можем решить уравнение закона Шарля для каждого варианта: V1/n1 = V2/n2

Для натрия: 4,48 л / n1 = 22,4 л / 0,678 моль n1 = (4,48 л * 0,678 моль) / 22,4 л = 0,136 моль

Для калия: 4,48 л / n1 = 22,4 л / 0,399 моль n1 = (4,48 л * 0,399 моль) / 22,4 л = 0,08 моль

Таким образом, металлом, который был растворен, может быть натрий (Na) или калий (K).