Какова молярная масса эквивалента металла, если при взаимодействии с кислотой было выделено 8,4 л водорода (при

Маркиз_2840

58

Чтобы решить эту задачу, нам сначала нужно знать стехиометрическое соотношение между металлом и водородом при взаимодействии с кислотой. Затем мы можем использовать эту информацию, чтобы найти молярную массу эквивалента металла и количество кислорода, необходимое для окисления этого металла.

Допустим, металл M реагирует с кислотой, образуя соль и выделяя водород. Уравнение реакции может быть записано следующим образом:

\[M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2\]

Из уравнения мы видим, что каждый молекула металла M требует 2 молекул HCl и образует 1 молекулу H2. Следовательно, стехиометрическое соотношение между металлом и водородом составляет 1:2.

Теперь давайте рассмотрим данные из задачи. Нам сказано, что при взаимодействии с кислотой было выделено 8,4 л водорода при нормальных условиях. Мы знаем, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 литра. Следовательно, чтобы найти количество вещества водорода, выделившегося при этой реакции, мы можем использовать следующую формулу:

\[n = \frac{V}{V_m}\]

где \(n\) - количество вещества (в молях), \(V\) - объем газа (в литрах), \(V_m\) - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).

Подставляя значения в формулу, получим:

\[n = \frac{8,4}{22,4} = 0,375 \, \text{моль}\]

Теперь мы знаем количество молей водорода, а также стехиометрическое соотношение между металлом и водородом (1:2). Следовательно, количество молей металла будет составлять половину этого значения:

\[n_{M} = \frac{n}{2} = \frac{0,375}{2} = 0,1875 \, \text{моль}\]

Наконец, чтобы найти молярную массу эквивалента металла, мы можем использовать следующую формулу:

\[M_{eq} = \frac{m_{M}}{n_{M}}\]

где \(M_{eq}\) - молярная масса эквивалента металла (в граммах/моль), \(m_{M}\) - масса металла (в граммах), \(n_{M}\) - количество молей металла.

Нам не дана масса металла, поэтому мы не можем найти точное значение молярной массы эквивалента металла. Однако, если у нас была бы масса металла, мы могли бы использовать эту формулу для решения.

Чтобы ответить на второй вопрос - сколько литров кислорода потребуется для окисления этого же количества металла, мы можем использовать то же стехиометрическое соотношение между металлом и водородом, чтобы найти количество молей кислорода.

Поскольку каждая молекула металла требует 1 молекулы O2 для окисления, количество молей кислорода будет таким же, как количество молей металла, т.е. \(n_{O2} = n_{M} = 0,1875\) моль.

Чтобы найти объем кислорода, мы можем использовать ту же формулу, что и для водорода:

\[V_{O2} = n_{O2} \cdot V_m\]

Подставляя значения, мы получим:

\[V_{O2} = 0,1875 \cdot 22,4 = 4,20 \, \text{л}\]

Таким образом, для окисления этого же количества металла будет потрачено 4,20 литров кислорода.