Химия
8 класс
Вопрос
В раствор соли неизвестного двухвалентного металла опустили пластинку другого неизвестного металла, атомная масса которого в 4,6 раза меньше атомной массы первого металла. Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 21,24 г. Определить неизвестные металлы, если дополнительно известно, что масса выделившегося из раствора металла в 8,34 раза меньше массы его моля атомов.
Ответ
Поскольку валентность второго металла ($Э$) в условии задачи не указана, то можно предположить, что она равна 1, 2 или 3. Тогда в соответствии с величиной валентности запишем схемы уравнений реакций:
$Me^{2 +} + 2Э = Me + 2Э^{ +}$ (1)
$Me^{2 +} + Э = Me + Э^{2 +}$ (2)
$3Me^{2 +} + 2Э = 3Me + 2Э^{3 +}$ (3)
Обозначим массу моля атомов второго металла через $x$ г, тогда масса моля атомов первого металла равна $4,6x$ г.
Согласно схеме уравнения реакции (1):
выделится $4,6x$ г $Me$, масса пластинки увеличится на ($4,6x - 2x$) г
выделится $a$ г $Me$, масса пластинки увеличится на 21,24 г
$a = 37,58$ г
Масса моля атомов первого металла должна быть равна, учитывая условие задачи, 313,4 г ($37,58 \cdot 8,34$). Так как металла с такой атомной массой в периодической системе нет, то второй металл не может быть одновалентным.
Согласно схеме уравнения реакции (2):
выделится $4,6x$ г $Me$, масса пластинки увеличится на ($4,6x - x$) г
выделится $b$ г $Me$, масса пластинки увеличится на 21,24 г
$b = 27,14$ г
Тогда масса моля атомов первого металла равна 226,34 г ($27,18 \cdot 8,34$). Это может быть радий. Масса моля атомов второго металла должна быть равна 49,2 г ($226,34 : 4,6$). Металла с такой атомной массой в периодической системе нет. Следовательно, второй металл не может быть двухвалентным.
Согласно схеме уравнения реакции (3):
выделится $3 \cdot 4,6х$ г $Me$, масса пластинки увеличится на ($3 \cdot 4,6х - 2х$) г
выделится $b$ г $Me$, масса пластинки увеличится на 21,24 г
$b = 24,84$ г
Масса моля атомов первого металла равна 207,16 г ($24,84 \cdot 8,34$). Это - свинец. Масса моля атомов второго металла составляет 45,03 г ($207,16 : 4,6$). Второй металл - скандий.