Для растворения 5,9 г трёхвалентного металла потребовалось 24,0 г соляной кислоты. Определить эквивалентную и атомную (мольную) массы металла и объем выделившегося водорода (н.у.) С пояснением .

Добро пожаловать в класс, давайте решим эту задачу вместе!

Для начала, нам нужно определить эквивалентную массу металла. Эквивалентная масса - это масса вещества, которая соответствует одному эквиваленту металла. Эквивалент металла определяется его валентностью. В данной задаче у нас трехвалентный металл, что означает, что каждый атом металла может образовывать три положительных иона.

Теперь посмотрим на уравнение реакции растворения металла:

M + 3HCl -> MCl3 + 3H2↑

Из уравнения видно, что для одного атома металла требуется три молярных порции (массивные частицы) соляной кислоты для полного растворения, в результате получается один моль металлического хлорида и выделяется три моля водорода.

Шаг 1: Определим количество вещества соляной кислоты. Для этого воспользуемся молярной массой соляной кислоты, которая равна 36,5 г/моль. Поделим массу соляной кислоты на ее молярную массу:

24,0 г / 36,5 г/моль = 0,66 моль соляной кислоты

Шаг 2: Используя коэффициенты перед веществами в уравнении реакции, можно установить соотношения между молями соляной кислоты и металла. В данном случае, каждая моль металла соответствует 3 молям соляной кислоты.

0,66 моль соляной кислоты * (1 моль металла / 3 моль соляной кислоты) = 0,22 моль металла

Таким образом, у нас имеется 0,22 моль трехвалентного металла.

Шаг 3: Чтобы определить массу металла, мы можем использовать его мольную массу. Определение массы удобно проводить, зная массу одного моля металла. Давайте найдем мольную массу металла по его эквивалентной массе.

Масса эквивалента металла (единица массы, соответствующая одному эквиваленту металла) будет

Масса эквивалента металла = Масса металла / количество металла в эквиваленте

Масса металла = Масса эквивалента металла * количество металла в эквиваленте

У трехвалентного металла количество металла в эквиваленте равно 1/3 моля. Поэтому, масса металла будет равна:

Масса металла = Масса эквивалента металла * количество металла в эквиваленте

Масса металла = (5,9 г / 0,22 моль) * (1/3) моль = 9,53 г/моль

Таким образом, атомная масса металла равна 9,53 г/моль.

Шаг 4: Теперь давайте рассчитаем объем выделившегося водорода. Мы знаем, что трехвалентный металл растворился полностью в соляной кислоте и образовал 3 моля водорода. По уравнению реакции мы знаем, что каждая моль металла образует 3 моля водорода.

0,22 моль металла * (3 моля H2 / 1 моль металла) = 0,66 моль H2

Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон, чтобы определить объем выделившегося водорода. При нормальных условиях (н.у.), одна моль газа занимает 22,4 литра.

Объем выделившегося водорода = количество молей * объем одной моли

Объем выделившегося водорода = 0,66 моль * 22,4 л/моль = 14,78 литров

Таким образом, объем выделившегося водорода составляет 14,78 литров.

В результате, эквивалентная масса металла равна 9,53 г/моль, а атомная (мольная) масса металла составляет 9,53 г/моль. Объем выделившегося водорода (н.у.) равен 14,78 литров.

Надеюсь, это решение понятно и полезно для вас! Если у вас остались вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.