Какова молярная масса эквивалента металла, если при взаимодействии 6,4 г металла с водой выделилось 1,9 л водорода

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу, которая связывает количество вещества, молярную массу и молярный объем газа. Эта формула выглядит следующим образом:

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

где \( n \) - количество вещества (в данном случае, это эквивалент вещества), \( m \) - масса вещества, \( M \) - молярная масса вещества.

Также нам понадобится уравнение химической реакции взаимодействия металла с водой:

\[ 2M + 2H_2O \rightarrow 2MOH + H_2 \]

Согласно уравнению реакции, каждые 2 моля металла взаимодействуют с 2 молями воды и выделяются 1 моль водорода.

В задаче указаны следующие значения: масса металла \( m = 6,4 \, \text{г} \), объем выделившегося водорода \( V = 1,9 \, \text{л} \), температура воды \( T = 21°С \) и давление \( P = 104,5 \, \text{кПа} \).

Для начала, найдем количество вещества водорода, используя идеальный газовый закон:

\[ PV = nRT \]

где \( R \) - газовая постоянная (равна 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{К})), \( n \) - количество вещества (в молях), \( P \) - давление (в атмосферах), \( V \) - объем (в литрах), \( T \) - температура (в Кельвинах).

Переведем заданные данные в удобные единицы:

Объем выделившегося водорода: \( V = 1,9 \, \text{л} \)

Температура в Кельвинах: \( T = 21°С + 273 = 294 \, \text{К} \)

Давление в атмосферах: \( P = 104,5 \, \text{кПа} \times 0,00987 = 1,03 \, \text{атм} \)

Подставим значения в уравнение газового закона и найдем количество вещества водорода:

\[ n = \frac{{PV}}{{RT}} = \frac{{1,03 \times 1,9}}{{0,0821 \times 294}} \]

Вычислив это выражение, получим значение количества вещества водорода.

Теперь у нас есть количество вещества водорода, полученное при взаимодействии с металлом. Согласно уравнению реакции, 2 моля металла дают 1 моль водорода. Значит, чтобы найти количество вещества металла, мы должны разделить количество вещества водорода на 2:

\[ n_{\text{металла}} = \frac{{n_{\text{водорода}}}}{2} \]

Теперь у нас есть количество вещества металла, а для определения молярной массы эквивалента металла, мы должны разделить массу металла на количество вещества:

\[ M = \frac{{m_{\text{металла}}}}{{n_{\text{металла}}}} \]

Подставив известные значения в это выражение, мы получим молярную массу эквивалента металла.

Таким образом, приведенный выше подход позволит нам узнать молярную массу эквивалента металла. Не забудьте подставить заданные значения и выполнить все необходимые вычисления! Если у вас возникнут проблемы или вопросы, не стесняйтесь задавать их. Желаю успехов в решении задачи!