В гидроксиде, содержащем 320 г, содержится 14,88 г водорода. Какому двухвалентному металлу принадлежит этот гидроксид? Проведите расчеты и запишите название металла на русском языке.
Елизавета
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать информацию о молярных массах и стехиометрических соотношениях.
1. Начнем с вычисления количества вещества гидроксида. Для этого воспользуемся формулой:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где \( n \) - количество вещества (в молях), \( m \) - масса вещества (в граммах), \( M \) - молярная масса вещества (в г/моль).
Молярная масса гидроксида будет зависеть от металла, поэтому для начала давайте предположим, что это \( X \).
Молярная масса гидроксида \( M_{\text{гидроксида}} \) будет равна сумме молярной массы металла \( M_{\text{металла}} \) и молярной массы гидроксильной группы \( M_{\text{группы}} \).
У гидроксидов двухвалентных металлов молярная масса группы составляет 17 г/моль, так как в ней содержится один атом кислорода и одна группа гидроксиль (OH).
\[ M_{\text{гидроксида}} = M_{\text{металла}} + M_{\text{группы}} = M_{\text{металла}} + 17 \]
Заменим \( M_{\text{гидроксида}} \) на \( M_{XHO} \) для удобства записи.
Подставим известные значения в формулы:
\[ n_{\text{гидроксида}} = \frac{m_{\text{гидроксида}}}{M_{XHO}} \]
\[ n_{\text{гидроксида}} = \frac{320 \, \text{г}}{M_{XHO}} \]
2. Затем вычислим количество вещества водорода в этом гидроксиде. Оно будет равно количеству водорода в одной молекуле гидроксида, умноженному на количество молекул:
\[ n_{\text{водорода}} = \frac{m_{\text{водорода}}}{M_{\text{водорода}}} \]
Учитывая, что в одной молекуле гидроксида содержится две молекулы водорода, можно записать:
\[ n_{\text{водорода}} = 2 \times n_{\text{гидроксида}} = 2 \times \frac{m_{\text{гидроксида}}}{M_{XHO}} \]
\[ n_{\text{водорода}} = \frac{2 \times 14,88 \, \text{г}}{M_{XHO}} \]
3. Согласно стехиометрии реакции, между металлом и водородом соотношение будет 1:2. То есть, каждый мол металла даёт два моля водорода.
Исходя из этого, получаем:
\[ n_{\text{водорода}} = 2 \times n_{\text{металла}} \]
\[ \frac{2 \times 14,88 \, \text{г}}{M_{XHO}} = 2 \times \frac{320 \, \text{г}}{M_{XHO}} \]
4. Теперь мы можем уравнять оба выражения для количества водорода:
\[ \frac{2 \times 14,88 \, \text{г}}{M_{XHO}} = \frac{2 \times 320 \, \text{г}}{M_{XHO}} \]
Наблюдая эту формулу, мы видим, что множители сокращаются, и остается:
\[ 14,88 \, \text{г} = 320 \, \text{г} \]
Таким образом, это равенство невозможно, и задача не имеет решения.
5. Вывод: Исходя из расчетов, мы приходим к выводу, что задача имеет ошибку или неточность. Не существует такого двухвалентного металла, который может образовывать гидроксид с массой 320 г и содержать всего 14,88 г водорода.
Поэтому, на основании полученных данных и расчетов, можно сделать вывод, что в условии задачи содержится ошибка или противоречие.
1. Начнем с вычисления количества вещества гидроксида. Для этого воспользуемся формулой:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где \( n \) - количество вещества (в молях), \( m \) - масса вещества (в граммах), \( M \) - молярная масса вещества (в г/моль).
Молярная масса гидроксида будет зависеть от металла, поэтому для начала давайте предположим, что это \( X \).
Молярная масса гидроксида \( M_{\text{гидроксида}} \) будет равна сумме молярной массы металла \( M_{\text{металла}} \) и молярной массы гидроксильной группы \( M_{\text{группы}} \).
У гидроксидов двухвалентных металлов молярная масса группы составляет 17 г/моль, так как в ней содержится один атом кислорода и одна группа гидроксиль (OH).
\[ M_{\text{гидроксида}} = M_{\text{металла}} + M_{\text{группы}} = M_{\text{металла}} + 17 \]
Заменим \( M_{\text{гидроксида}} \) на \( M_{XHO} \) для удобства записи.
Подставим известные значения в формулы:
\[ n_{\text{гидроксида}} = \frac{m_{\text{гидроксида}}}{M_{XHO}} \]
\[ n_{\text{гидроксида}} = \frac{320 \, \text{г}}{M_{XHO}} \]
2. Затем вычислим количество вещества водорода в этом гидроксиде. Оно будет равно количеству водорода в одной молекуле гидроксида, умноженному на количество молекул:
\[ n_{\text{водорода}} = \frac{m_{\text{водорода}}}{M_{\text{водорода}}} \]
Учитывая, что в одной молекуле гидроксида содержится две молекулы водорода, можно записать:
\[ n_{\text{водорода}} = 2 \times n_{\text{гидроксида}} = 2 \times \frac{m_{\text{гидроксида}}}{M_{XHO}} \]
\[ n_{\text{водорода}} = \frac{2 \times 14,88 \, \text{г}}{M_{XHO}} \]
3. Согласно стехиометрии реакции, между металлом и водородом соотношение будет 1:2. То есть, каждый мол металла даёт два моля водорода.
Исходя из этого, получаем:
\[ n_{\text{водорода}} = 2 \times n_{\text{металла}} \]
\[ \frac{2 \times 14,88 \, \text{г}}{M_{XHO}} = 2 \times \frac{320 \, \text{г}}{M_{XHO}} \]
4. Теперь мы можем уравнять оба выражения для количества водорода:
\[ \frac{2 \times 14,88 \, \text{г}}{M_{XHO}} = \frac{2 \times 320 \, \text{г}}{M_{XHO}} \]
Наблюдая эту формулу, мы видим, что множители сокращаются, и остается:
\[ 14,88 \, \text{г} = 320 \, \text{г} \]
Таким образом, это равенство невозможно, и задача не имеет решения.
5. Вывод: Исходя из расчетов, мы приходим к выводу, что задача имеет ошибку или неточность. Не существует такого двухвалентного металла, который может образовывать гидроксид с массой 320 г и содержать всего 14,88 г водорода.
Поэтому, на основании полученных данных и расчетов, можно сделать вывод, что в условии задачи содержится ошибка или противоречие.
Знаешь ответ?