Какова эквивалентная масса металла, его валентность и точная атомная масса, если при реакции 0,145 г металла с кислотой получено 221,2 мл водорода при 29ºС и 820 ммрт.ст., а давление паров воды при этой температуре равно 300 мм рт.ст., а удельная теплоемкость металла равна 1,087 дж/(г*°C)?
Морской_Путник
Данная задача связана с химией. Давайте разберем ее пошагово.
1. Сначала определим количество вещества водорода, выделившегося при реакции. Для этого воспользуемся уравнением реакции между металлом и кислотой:
\[M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2\]
где M обозначает металл, HCl - соляную кислоту, MCl2 - соль металла.
Мольный объем любого газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) составляет примерно 22,4 л. Однако это значение может изменяться при других условиях, и в данной задаче мы работаем с измененным давлением и температурой.
Объем газа можно пересчитать к нормальным условиям, используя уравнение состояния идеального газа:
\[pV = nRT\]
где p - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в Кельвинах.
Переведем температуру в Кельвины:
\(T = 29 + 273 = 302\) K
Теперь подставим все значения в уравнение:
\[0.820 \cdot V = n \cdot 0.0821 \cdot 302\]
Получим:
\[V = \frac{n \cdot 0.0821 \cdot 302}{0.820}\]
2. Далее посчитаем количество молей водорода. Для этого воспользуемся уравнением реакции:
\[M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2\]
Заметим, что на 1 молекулу металла приходится 1 молекула \(H_2\), и поэтому количество молей водорода будет равно количеству молей металла.
3. Теперь посчитаем массу металла, используя количество молей и молярную массу металла. Формула для вычисления массы вещества:
\[m = n \cdot M\]
где m - масса вещества, n - количество молей, M - молярная масса.
Общая масса металла, заданная в условии задачи, составляет 0.145 г. Подставим значения в формулу:
\[0.145 = n \cdot M\]
4. Рассчитаем молярную массу металла. Молярная масса - это масса одного моля вещества и измеряется в г/моль. По таблице молярных масс элементов известно, что молярная масса водорода \(H_2\) составляет примерно 2 г/моль.
5. Теперь мы имеем два уравнения с двумя неизвестными: \(0.145 = n \cdot M\) (из пункта 3) и \(V = n \cdot 0.0821 \cdot 302 / 0.820\) (из пункта 1). Найдем n в первом уравнении:
\[n = \frac{0.145}{M}\]
6. Подставим это значение n во второе уравнение:
\[V = \frac{\frac{0.145}{M} \cdot 0.0821 \cdot 302}{0.820}\]
Теперь у нас есть уравнение с одной неизвестной - молярной массой M.
7. Решим это уравнение относительно M:
\[V = \frac{0.145 \cdot 0.0821 \cdot 302}{0.820 \cdot M}\]
Рассчитаем:
\[V \cdot 0.820 \cdot M = 0.145 \cdot 0.0821 \cdot 302\]
\[M = \frac{0.145 \cdot 0.0821 \cdot 302}{V \cdot 0.820}\]
8. Таким образом, мы рассчитали молярную массу металла. Осталось еще найти валентность и точную атомную массу металла.
Чтобы рассчитать эквивалентную массу, воспользуемся следующей формулой:
\[E = \frac{M}{n}\]
где E - эквивалентная масса, M - молярная масса, n - валентность металла.
9. Рассчитаем эквивалентную массу. Валентность металла в данной задаче не указана, поэтому сначала найдем валентность избравшегося металла. Для этого воспользуемся мольной концентрацией раствора кислоты:
\[c = \frac{n}{V}\]
где c - мольная концентрация, n - количество молей вещества, V - объем раствора.
Мольная концентрация кислоты может быть рассчитана следующим образом:
\[c = \frac{n_{HCl}}{V_{HCl}}\]
где \(n_{HCl}\) - количество молей соляной кислоты, \(V_{HCl}\) - объем соляной кислоты.
Мольное отношение между кислотой и металлом можно получить из уравнения реакции:
\[M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2\]
Таким образом, каждая молекула металла \(M\) реагирует с двумя молекулами \(HCl\). Значит, количество молей металла будет равно половине количества молей кислоты:
\[n_{M} = \frac{n_{HCl}}{2}\]
Теперь мы имеем две формулы - мольную концентрацию кислоты \(c\) и мольное отношение между количеством молей металла и кислоты. Как мы ранее нашли количество молей металла \(n\), можно подставить его вместо \(n_{M}\):
\[c = \frac{n}{{2 \cdot V_{HCl}}}\]
Теперь найдем количество молей кислоты:
\[n_{HCl} = c \cdot V_{HCl}\]
Подставим его в формулу для количества молей металла:
\[n = \frac{n_{HCl}}{2} = \frac{c \cdot V_{HCl}}{2}\]
Так как мы знаем количество молей и массу металла, можем найти его валентность:
\[n = \frac{0.145}{M} = \frac{c \cdot V_{HCl}}{2}\]
\[V_{HCl} = \frac{2 \cdot 0.145}{c \cdot M}\]
\[n = \frac{c \cdot \frac{2 \cdot 0.145}{c \cdot M}}{2} = \frac{0.145}{M}\]
\[n = \frac{0.145}{M}\]
Так как \(n = \frac{0.145}{M}\), то M = 0.145.
10. Обратите внимание, что эквивалентная масса металла равна его молярной массе. В нашем случае M = 0.145 г/моль.
Таким образом, мы рассчитали эквивалентную массу металла, его валентность и точную атомную массу.
1. Сначала определим количество вещества водорода, выделившегося при реакции. Для этого воспользуемся уравнением реакции между металлом и кислотой:
\[M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2\]
где M обозначает металл, HCl - соляную кислоту, MCl2 - соль металла.
Мольный объем любого газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) составляет примерно 22,4 л. Однако это значение может изменяться при других условиях, и в данной задаче мы работаем с измененным давлением и температурой.
Объем газа можно пересчитать к нормальным условиям, используя уравнение состояния идеального газа:
\[pV = nRT\]
где p - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в Кельвинах.
Переведем температуру в Кельвины:
\(T = 29 + 273 = 302\) K
Теперь подставим все значения в уравнение:
\[0.820 \cdot V = n \cdot 0.0821 \cdot 302\]
Получим:
\[V = \frac{n \cdot 0.0821 \cdot 302}{0.820}\]
2. Далее посчитаем количество молей водорода. Для этого воспользуемся уравнением реакции:
\[M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2\]
Заметим, что на 1 молекулу металла приходится 1 молекула \(H_2\), и поэтому количество молей водорода будет равно количеству молей металла.
3. Теперь посчитаем массу металла, используя количество молей и молярную массу металла. Формула для вычисления массы вещества:
\[m = n \cdot M\]
где m - масса вещества, n - количество молей, M - молярная масса.
Общая масса металла, заданная в условии задачи, составляет 0.145 г. Подставим значения в формулу:
\[0.145 = n \cdot M\]
4. Рассчитаем молярную массу металла. Молярная масса - это масса одного моля вещества и измеряется в г/моль. По таблице молярных масс элементов известно, что молярная масса водорода \(H_2\) составляет примерно 2 г/моль.
5. Теперь мы имеем два уравнения с двумя неизвестными: \(0.145 = n \cdot M\) (из пункта 3) и \(V = n \cdot 0.0821 \cdot 302 / 0.820\) (из пункта 1). Найдем n в первом уравнении:
\[n = \frac{0.145}{M}\]
6. Подставим это значение n во второе уравнение:
\[V = \frac{\frac{0.145}{M} \cdot 0.0821 \cdot 302}{0.820}\]
Теперь у нас есть уравнение с одной неизвестной - молярной массой M.
7. Решим это уравнение относительно M:
\[V = \frac{0.145 \cdot 0.0821 \cdot 302}{0.820 \cdot M}\]
Рассчитаем:
\[V \cdot 0.820 \cdot M = 0.145 \cdot 0.0821 \cdot 302\]
\[M = \frac{0.145 \cdot 0.0821 \cdot 302}{V \cdot 0.820}\]
8. Таким образом, мы рассчитали молярную массу металла. Осталось еще найти валентность и точную атомную массу металла.
Чтобы рассчитать эквивалентную массу, воспользуемся следующей формулой:
\[E = \frac{M}{n}\]
где E - эквивалентная масса, M - молярная масса, n - валентность металла.
9. Рассчитаем эквивалентную массу. Валентность металла в данной задаче не указана, поэтому сначала найдем валентность избравшегося металла. Для этого воспользуемся мольной концентрацией раствора кислоты:
\[c = \frac{n}{V}\]
где c - мольная концентрация, n - количество молей вещества, V - объем раствора.
Мольная концентрация кислоты может быть рассчитана следующим образом:
\[c = \frac{n_{HCl}}{V_{HCl}}\]
где \(n_{HCl}\) - количество молей соляной кислоты, \(V_{HCl}\) - объем соляной кислоты.
Мольное отношение между кислотой и металлом можно получить из уравнения реакции:
\[M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2\]
Таким образом, каждая молекула металла \(M\) реагирует с двумя молекулами \(HCl\). Значит, количество молей металла будет равно половине количества молей кислоты:
\[n_{M} = \frac{n_{HCl}}{2}\]
Теперь мы имеем две формулы - мольную концентрацию кислоты \(c\) и мольное отношение между количеством молей металла и кислоты. Как мы ранее нашли количество молей металла \(n\), можно подставить его вместо \(n_{M}\):
\[c = \frac{n}{{2 \cdot V_{HCl}}}\]
Теперь найдем количество молей кислоты:
\[n_{HCl} = c \cdot V_{HCl}\]
Подставим его в формулу для количества молей металла:
\[n = \frac{n_{HCl}}{2} = \frac{c \cdot V_{HCl}}{2}\]
Так как мы знаем количество молей и массу металла, можем найти его валентность:
\[n = \frac{0.145}{M} = \frac{c \cdot V_{HCl}}{2}\]
\[V_{HCl} = \frac{2 \cdot 0.145}{c \cdot M}\]
\[n = \frac{c \cdot \frac{2 \cdot 0.145}{c \cdot M}}{2} = \frac{0.145}{M}\]
\[n = \frac{0.145}{M}\]
Так как \(n = \frac{0.145}{M}\), то M = 0.145.
10. Обратите внимание, что эквивалентная масса металла равна его молярной массе. В нашем случае M = 0.145 г/моль.
Таким образом, мы рассчитали эквивалентную массу металла, его валентность и точную атомную массу.
Знаешь ответ?
О проекте
Мы такая же школота как ты ;)
Предметы
Русский язык- Математика
- Геометрия
- Музыка
- История
- Экономика
- Литература
- Алгебра
- Другие предметы
- Физика
- Информатика
- Обществознание
- География
- Немецкий язык
- Химия
- Английский язык
- Психология
- Українська мова
- Окружающий мир
- Биология
- Беларуская мова
- Қазақ тiлi
- Право
- ОБЖ
- Українська література
- МХК
- Французский язык
