Химия
8 класс
Вопрос
Неизвестный металл массой 13,5 г вступил в реакцию с 16,8 л (н.у.) хлора. Определите неизвестный металл.
Ответ
В условии задачи не указана валентность неизвестного металла. Примем валентность металла, равную $x$. Запишем уравнение реакции в общем виде:
$Me + 0,5 xCl_{2} \rightarrow MeCl_{x}$.
Вычисляем количество хлора:
$\nu (Cl_{2}) = \frac{V(Cl_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (Cl_{2}) = \frac{16,8}{22,4} = 0,75 моль$.
Выражаем количество металла:
$\nu (Me) = \frac{m(Me)}{M(Me)}; \nu (Me) = \frac{13,5}{M(Me)}$. (1)
Согласно уравнению реакции:
$\nu (Me) = \frac{n(Cl_{2})}{0,5x}; \nu (Me) = \frac{0,75}{0,5x}$. (2)
Из уравнений (1) и (2) следует, что
$\frac{13,5}{M(Me)} = \frac{0,75}{0,5x}$. (3)
Преобразуем уравнение (3):
$M(Me) = 9x$.
Пусть валентность металла равна единице ($x = 1$), тогда его молярная масса равна 9 г/моль. Металл с такой молярной массой не существует. Если валентность металла равна двум ($x = 2$), то его молярная масса равна 18 г/моль. Такой металл также не существует.
Допустим, валентность металла равна трем ($x = 3$), тогда его молярная масса будет равна 27 г/моль. Металлом с такой молярной массой является алюминий. Алюминий в соединениях имеет валентность, равную трем. Следовательно, искомый металл - алюминий.