Вычислите эквива- лентную массу метал- ла, если его навеска массой m вытесняет из кислоты водород объемом V при тем- пературе t и давлении р: m, г …………………13,7 V, л …………………0,5 t, °С …………………18 р, кПа ………………1013,0
Чтобы вычислить эквивалентную массу металла, который вытесняет водород из кислоты, нам нужно использовать закон Бойля–Мариотта и уравнение состояния идеального газа. Для начала мы определим, какой объем водорода вытесняет металл.
Давление и температура: Сначала переведем температуру в Кельвины: \[ T(K) = t(°C) + 273.15 = 18 + 273.15 = 291.15 \, K \]
Использование уравнения состояния идеального газа: Мы можем использовать уравнение: \[ PV = nRT \] Здесь:
- \( P = 1013 \, kPa = 1013000 \, Pa \)
- \( V = 0.5 \, л = 0.0005 \, m^3 \)
- \( R = 8.31 \, \frac{J}{(mol \cdot K)} \)
Подставим известные значения в формулу, чтобы найти количество молей водорода (\( n \)): \[ n = \frac{PV}{RT} = \frac{(1013000 \, Pa) \times (0.0005 \, m^3)}{(8.31 \, \frac{J}{(mol \cdot K)}) \times (291.15 \, K)} \]
Посчитаем: \[ n \approx \frac{506.5}{2426.77} \approx 0.208 \, mol \]
Молярная масса водорода: Молярная масса водорода (\( H_2 \)) составляет примерно 2 г/моль. Теперь определим массу водорода: \[ m_{H_2} = n \times M_{H_2} = 0.208 \, mol \times 2 \, g/mol \approx 0.416 \, g \]
Эквивалентная масса металла: Эквивалентная масса металла (\( M_{equiv} \)) можно найти, зная массу металла (\( m = 13.7 \, g \)) и массу водорода, которую он вытеснил. Поскольку один моль водорода соответствует одному эквиваленту, мы можем рассмотреть: \[ M_{equiv} = \frac{m}{\frac{m_{H_2}}{2}} \Rightarrow M_{equiv} = \frac{13.7 \, g}{0.416 \, g} \times 2 \] Это даёт: \[ M_{equiv} \approx 65.81 \, g/equiv \]
Таким образом, эквивалентная масса металла составляет примерно 65.81 г/эквивалент. Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно уточнить детали, не стесняйтесь спрашивать!
