Чтобы определить щелочной металл, необходимо воспользоваться данными о массовой доле в составе сульфата. Сначала определим формулу сульфата, который содержит щелочной металл. Щелочные металлы находятся в группе I периодической таблицы и их формула может быть представлена как М₂SO₄, где М — щелочной металл.
Сначала вспомним, что сульфатная группа (SO₄) имеет молярную массу, равную:
- Сера (S) = 32 г/моль
- Кислород (O) = 16 г/моль, следовательно, SO₄ = 32 + (4 × 16) = 32 + 64 = 96 г/моль.
Если обозначить молярную массу щелочного металла как M, то для сульфата со щелочным металлом в его наибольшей форме М₂SO₄ (где два атома металла) молярная масса будет равна 2M + 96 г/моль.
Теперь из условия задачи известно, что массовая доля щелочного металла в сульфате составляет 12,727%. Исходя из этого, можно записать уравнение для массовой доли: \[ \frac{2M}{2M + 96} \times 100\% = 12,727\% \]
Решим это уравнение: \[ \frac{2M}{2M + 96} = \frac{12,727}{100} = 0,12727 \]
Теперь умножим обе стороны на \( 2M + 96 \): \[ 2M = 0,12727(2M + 96) \] \[ 2M = 0,25454M + 12,22752 \] \[ 2M - 0,25454M = 12,22752 \] \[ 1,74546M = 12,22752 \] \[ M = \frac{12,22752}{1,74546} \approx 7,006 \text{ г/моль} \]
Сравнивая с таблицей Менделеева, видим, что молярная масса близка к литий (Li), который имеет молярную массу около 6,94 г/моль. Это значит, что щелочным металлом в данном сульфате является литий.
Таким образом, щелочной металл, массовая доля которого в составе сульфата составляет 12,727%, это литий.