Определить молярную массу эквивалента металла если при взаимодействии

3.2.2. Расчеты по закону эквивалентов.

Определите молярную массу эквивалента трехвалентного металла, если при взаимодействии с соляной кислотой 1,47г этого металла вытеснили 2 л водорода, собранного над водой и измеренного при давлении р = 101,3 кПа и температуре T=291 К. Давление насыщенного пара воды при указанной температуре равно 2070,0 Па. Назовите металл.

Молярную массу эквивалента металла Мэкв можно выразить из уравнения, выражающего закон эквивалентов:

,

,

где -молярный объем химического эквивалента водорода, который равен частному от деления молярного объема водорода при нормальных условиях (VM) на число эквивалентности Н2 (zэкв), т.е. .

VM при нормальных условиях в соответствии с законом Авогадро равен 22,4 л/моль, число эквивалентности zэкв, показывающее сколько химических эквивалентов содержится в одной формульной единице вещества − . Следовательно: .

— объем собранного над водой водорода, приведенного к нормальным условиям, находим из уравнения объединенного газового закона

,

где: -парциальное давление водорода, собранного над водой, равное разности общего давления (101,3 кПа) и парциального давления воды при температуре 291 К

Следовательно, .

Подставляем найденные величины в формулу для определения молярной массы металла и получаем:

Молярная масса металла ММе= zэквМэквМе . Согласно условию zэкв = 3 (металл трехвалентный). Находим молярную массу эквивалента металла

ММе = 3∙8,99 = 26,98г/моль. В таблице Д.И. Менделеева находим искомый металл – это Al. Уравнение взаимодействия алюминия с соляной кислотой имеет следующий вид: 2Al + 6HCl = 2AlСl3 + 3H2.

Ответ: молярная масса эквивалента металла 8,99г/моль экв.

Искомый металл алюминий.

Рекомендуемая литература

Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу общей химии. / Ф.З. Бадаев, А.М. Голубев, В.М. Горшкова и др. ; Под ред. В.И. Ермолаевой. — М.: Изд. МГТУ, 2003.

Ю.М. Коренев, А.Н. Григорьев, Н.Н. Желиговская, К.М. Дунаева. Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями. – М.: Мир, 2004.

Р.А. Лидин, В.А. Молочко, Л.Л. Андреева. Задачи по общей и неорганической химии.- М.: Владос, 2004.

Р.А. Лидин, Л.А. Андреева, В.А. Молочко. Справочник по неорганической химии.- М.: Химия, 1987.

А.А. Гуров, Ф.З. Бадаев, Л.П. Овчаренко, В.Н. Шаповал. Химия. Учебник для вузов. — М.: Изд. МГТУ, 2004.

Источник

Задача, ХИМИЯ, определить эквивалент металла

Поскольку условия протекания реакции не оговорены, то будем считать, что нам даны нормальные условия.
Эквивалентный объем любого двухатомного газа находится по формуле
Vэк (В2) = Vm/[2*z(B)], где
Vm = 22,4 л/моль – молярный объем при нормальных условиях (такой объем занимает один моль газа при нормальных условиях)
z(B) – валентность атома в молекуле газа (валентность в смысле количество связей в молекуле, а не степень окисления)
Эквивалентный объем водорода при нормальных условиях
Vэк (H2) = Vm/[2*z(Н) ] = 22,4/2 = 11,2 л, где
z(Н) = 1 – эквивалентное число водорода, равное валентности водорода, которая равна количеству связей в МОЛЕКУЛЕ водорода.

Читайте также:  Уголки металл для крепежа

Найдем теперь эквивалентную молярную массу или молярную массу эквивалента. Для этого воспользуемся законом эквивалентов в следующем виде:
m(Ме) /Mэк (Ме) = V(H2)/Vэк (H2)
Mэк (Ме) = Vэк (H2)/[m(Ме) *V(H2)] = 11,2/[20*5,6] = 40 г/моль.
Это мы нашли молярную массу эквивалента металла, чтобы найти эквивалент металла необходимо выяснить, какой именно металл принял участие в реакции.

Эквивалент химический – это реальная или условная частица, которая в кислотно-основных реакциях присоединяет (или отдает) один ион Н (+) или один ион ОН (–), а в окислительно-восстановительных реакциях принимает (или отдает) один электрон, реагирует с одним атомом водорода или с одним эквивалентом другого вещества.

Атомная масса металла может быть найдена по формуле
А (Me) = Мэк (Ме) /fэк (Ме) = Мэк (Ме) *z(Me), где
z(Me) – валентность металла
fэк (Ме) = 1/z(Me) — фактор эквивалентности металла, численно равный его эквиваленту.
Пусть z(Me) = 1, тогда атомная масса металла А (Me) = 40 г/моль, что соответствует калию, который в своих соединениях одновалентен.
Фактор эквивалентности, значит, и эквивалент одновалентного металла равен единице.
fэк (Na) = 1/z(Na) = 1

Источник

Химия. Масса эквивалента.

m(Me) = 4,38 г
V(H2) = 574 мл = 0,574 л
Приведенное тобой решение не имеет ничего общего с законом эквивалентов. Я покажу тебе как это решалось, а потом решу вторым способом с использованием закона эквивалентов.
Первый способ — твой
Поскольку металл щелочной, то он одновалентен.
Пусть атомная масса металла равна х моль/л
Уравнение реакции.
4,38————————-0,574
2Ме + 2Н2О = 2МеОН + Н2↑
2*х—————————22,4
Атомную массу находишь из пропорции
А(Ме) = х = 4,38*22,4/(2*0,574) = 85,46 г/моль
Одновалентным металлом, имеющим такую атомную массу является рубидий Rb.
Молярная масса эквивалента одновалентного металла равна его атомной массе.
M(1/z Me) = А(Ме) = 85,46 г/моль
Отвечаю на твой вопрос: двойка в знаменателе взялась из уравнения реакции – в реакцию с водой вступили две молекулы одновалентного металла.

Второй способ – по закону эквивалентов.
Эквивалентный объем молекулярного водорода
V(1/z Н2) = Vm/(2*z(Н2)) = 22,4/(2*1) = 11,2 л/моль
Vm = 22,4 л/моль – молярный объем при н. у.
z(Н2) = 1 – число связей в молекуле Н2
По закону эквивалентов
m(Me)/M(1/z Me) = V(H2)/V(1/z Н2)
Отсюда молярная масса эквивалента металла.
M(1/z Me) = m(Me)*V(1/z Н2)/V(H2) = 4,38*11,2/0,574 = 85,46 г/моль
Атомная масса металла находится по формуле
А(Ме) = z(Me)*M(1/z Me) = 1*85,46 = 85,46 г/моль
z(Me) = 1 – валентность металла.

Первый способ решения проще и понятнее, но если с вас требуют знание закона эквивалентов, то надо решать вторым способом.

Источник

Эквивалент. Закон зквивалентов. Определение эквивалентной массы вещества

Определение эквивалентной массы вещества

Задача №1
При сгорании 5,00г металла образуется 9,44г оксида металла. Определить эквивалентную массу металла.
Решение:
Из условия задачи следует, что в оксиде металла на 5г металла приходится 4,44г кислорода (9,44 – 5 = 4,44). Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, составляем пропорцию:

5г металла эквивалентны 4,44г кислорода
mЭ(Ме) г/моль металла эквивалентны 8г/моль кислорода

Читайте также:  Крепление для амортизатора металл

Откуда mЭ(Ме) = 8 . 5/4,44 = 9,01г/моль.

Ответ: mЭ(Ме) = 9,01г/моль.

Задача №2
Одно и то же количество металла соединяется с 0,200г кислорода и с 3,17г одного из галогенов. Определить эквивалентную массу галогена.
Решение:

I Вариант

Из условия задачи следует, что 0,200г кислорода и 3,17г галогена эквивалентно соединяются с металлом. Согласно закону эквивалентов, массы взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, составляем пропорцию:

0,200г кислорода эквивалентны 3,17г галогена
mЭ2) 8г/моль кислорода эквивалентны mЭ(Г) Х г/моль

Откуда: mЭ(Г) 8 . 3,17/0,200 = 126,8г/моль.

Ответ: mЭ(Г) = 126,8г/моль.

II Вариант

Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Таким образом, количество эквивалентов галогена и кислорода численно равны между собой, что составляет:

Зная количество эквивалентов и массу вещества можно определить эквивалентную массу этого вещества:

Ответ: 126,г/моль.

Задача №3
Масса 1л кислорода равна 1,4г. Сколько литров кислорода расходуется при сгорании 21г магния, эквивалент которого равен 1/2 моля?
Решение:
Находим эквивалентную массу магния: mЭ(Mg) = 1/2M(Mg) =24/2 = 12г/моль. Следовательно, 21г магния составляет 21/2 =1,75 эквивалентной массы Mg. Согласно закону эквивалентов масса израсходованного кислорода составляет 1,75 его эквивалентной массы. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, рассчитаем массу кислорода, расходуемую на сжигание магния: m(O2) = 1,75 . 8 = 14г. Зная, что 1л кислорода по массе составляет 1,4г, рассчитаем объём кислорода расходуемого при сгорании 21г магния, составив пропорцию:

1,4 : 1 = 14 : х;
х = 14 . 1/1,4 = 10л.

Ответ: V(O2) = 10л.

Задача№4
Определить эквивалентные массы металла и серы, если 3,24г металла образует 3,48г оксида и 3,72г сульфида.
Решение:
Из условия задачи следует, что в оксиде металла на 3,24г металла приходится 0,24г кислорода (3,48 – 3,24 = 0,24г). Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам). Так как эквивалентная масса кислорода составляет 8г/моль, то эквивалентную массу металла находим из пропорции:

8 : 0,24 = х : 3,24;
х = 8 . 3,24/0,24 =108г/моль.

В сульфиде металла на 3,24г металла приходится 0,48г серы (3,72 – 3,24 = 0,48г). Эквивалентную массу серы находим из пропорции:

3,24 : 108 = 0,48 : х;
х = 108 . 3,24/0,48 = 16г/моль.

Ответ: mэ(Me) = 108г/моль; mэ(S) = 16г/моль.

Задача№5
Вычислить атомную массу двухвалентного металла и определить, какой это металл, если 8,34г металла окисляются 0,680л кислорода (условия нормальные).
Решение:
Зная, что эквивалентный объём кислорода равен 5,6л/моль, рассчитаем эквивалентную массу металла, составив пропорцию:

8,345 : 0,680 = х : 5,6;
х = 8,34 . 5,6/0,680 = 68,68г/моль.

Атомную массу металла находим, учитывая, что металл двухвалентный, умножением его эквивалентной массы на 2:

М(Ме) = mэ(Ме) . В, где

В – валентность металла; М – молярная масса металла; mэ(Ме) – эквивалентная масса металла.

М(Ме) = 68,68 . 2 = 137,4г/моль.

Определяем, какой это металл по таблице «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева», учитывая, что его атомная масса составляет 137,4. Такой атомной массе соответствует барий – элемент№56.

Читайте также:  Электрохимическая обработка металла 8 класс

Ответ: 137,4; Ba.

Задача№6
Мышьяк образует два оксида, из которых один содержит 65,2% (масс.) As, а другой 75,7% (масс.) As. Определить эквивалентные массы мышьяка в обоих оксидах.
Решение:
а) Находим формулу оксида мышьяка, учитывая, что оксид содержит 65,2% As по массе. Тогда оксид содержит кислорода по массе 34,8% (100 – 65,2 = 34,8). Находим формулу оксид мышьяка:

AsхОу = х : у = 65,2/Ar(As) : 34,8/Ar(O2) = 65,2/74,92 : 34,8/16 = 1 : 2,5 = 2 : 5

Формула оксида будет иметь вид: As2O5.

Находим массу мышьяка и массу кислорода в оксиде:

m(As) = 74,92 . 2 = 149,84г; m(O2) = 16 . 5 = 80г.

Согласно закону эквивалентов массы элементов в оксиде пропорциональны их эквивалентным массам:

б) Подобные расчеты производим, учитывая, что оксид содержит 75,7% As и 24,3% О2 (100 – 75,7 = 24,3) по массе:

AsхОу = х : у = 75,7/74,92 : 24,3/16 = 1,01 : 1,51 = 1 : 1,5 2 : 3

Формула оксида будет иметь вид: As2O3.

M(As2O5) = 197,84г/моль.
m(As) = 74,92 . 2 = 149,84г; m(O2) = 16 . 3 = 48г.

Ответ: а) 15г/моль; 24,97г/моль.

Задача№7
,00г некоторого металла соединяется с 8,89г брома и с 1,78г серы. Найти эквивалентные массы брома и металла, зная, что эквивалентная масса серы равна 16,0 г/моль.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их а (объёмам):

Ответ: 9г/моль; 79,9г/моль.

Задача№8
Эквивалентная масса хлора равна 35,5 г/моль, мольная масса атомов меди равна 63,5 г/моль. Эквивалентная масса хлорида меди равна 99,5 г/моль. Какова формула хлорида меди?
Решение:
Согласно закону эквивалентов:

Зная эквивалентные массы хлора и меди можно определить количество их атомов в молекуле соли: mэ(А) = М(А)/mэ(А).

Тогда: CuxCly = x : y = 63,5/63,546 : 35,45/35,5 = 0,992 : 0,999 = 1 : 1

Ответ: CuCl.

Задача№9.
Для растворения 16,8г металла потребовалось 14,7г серной кислоты. Определить эквивалентную массу металла и объем выделившегося водорода (условия нормальные).
Решение:
M(H2SO4) =98г/моль.
Находим массу водорода в 14,7г серной кислоты, составив пропорцию: 98 : 2 14,7 : х;

х = 2 . 14,7/98 = 0,3г.

Согласно закону эквивалентов массы взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам:

Учитывая, что эквивалентный объём водорода равен 11,2л/моль, рассчитаем объём который занимает 0,3г водорода: из пропорции:

1 : 11,2 = 0,3 : х;
х = 11,2 . 0,3/ 1 = 3,36л.

Ответ: mэ(Ме) = 56г/моль; V(H2) = 3,36л.

Задача№10
На восстановление 1,80г оксида металла израсходовано 883 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Вычислить эквивалентные массы оксида и металла.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Так как водород находится в газообразном состоянии, то, соответственно, его количество измеряется в объёмных единицах (мл, л, м 3 ). Мольный объём любого газа при н.у. равен 4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен, молекула которого состоит из двух атомов, т. е. содержит два моля атомов водорода, равен 22,4/2 = 11,2 л/моль или 12000мл/моль.
Отношение заменим равным ему отношением — объём водорода;

— эквивалентный объём водорода.

Тогда получим отношение

Находим эквивалентную массу оксида металла:

Ответ: 22,83г/моль; 14,83г/моль.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector