Химия
8 класс
Вопрос
При действии 0,25 г исследуемого двухвалентного металла на воду получено 162,8 мл водорода, измеренного при $25^{\circ} C$ и давлении 713,2 мм рт. ст. Известно, что этот металл растворяется в жидком аммиаке, при определенных условиях соединяется с кислородом, водородом, азотом и другими элементами.
а. Определите химический эквивалент и атомную массу исследуемого металла.
б. Опишите строение атома этого металла, способы его получения, известные изотопы и применение.
в. Напишите уравнения реакций этого металла с кислородом, азотом, водородом и водой.
Ответ
$\underset {0,25}{M} + 2H_2O = M(OH)_2 + \underset {0,25}{H_2}$.
Количество молей полученного водорода можно вычислить по уравнению Менделеева - Клапейрона
$pV = nRT$,
$n = \frac{pV}{RT} = \frac {713,2 \cdot 0,1682}{760 \cdot 0,082 \cdot 297} = 0,00625$ моля $H_2$.
По приведенному уравнению число молей водорода равно числу молей прореагировавшего металла, следовательно, в реакцию вступило 0,25 г, или 0,00625 моля, металла, откуда $A = 0,25 : 0,00625 = 40$.
Неизвестным металлом является кальций $Ca$, имеющий атомную массу $A = 40,08$ и эквивалент $Э = A/2 = 20,04$.
$2Ca + O_2 = 2CaO$,
$3Ca + N_2 = Ca_3N_2$,
$Ca + H_2 = CaH_2$,
$Ca+2H_2O = Ca(OH)_2 + H_2$.