Чтобы определить металл по заданным данным, начнем с анализа информации:
- Масса металла: 7,8 г
- Количество водорода, образовавшегося в реакции: 2,24 дм³, что эквивалентно 2,24 литрам.
- Электронная структура: металл с одним электроном на внешнем электронном слое.
Шаг 1: Рассчитаем количество вещества водорода
Объем 2,24 дм³ (литра) водорода соответствует условиям нормальных температур и давления (н.т. и п.). При н.т. 1 моль газа занимает 22,4 дм³. Значит, можем найти количество молей водорода:
[
n(H_2) = \frac{V}{V_{мол}} = \frac{2,24 , \text{дм}^3}{22,4 , \text{дм}^3/\text{моль}} = 0,1 , \text{моль}
]
Шаг 2: Определим уравнение реакции
Реакция металла с водой обычно выглядит следующим образом:
[
M + 2H_2O \rightarrow M(OH)_2 + H_2
]
где ( M ) — металл. Из этого уравнения видно, что 1 моль металла реагирует с 2 молями воды, образуя 1 моль водорода.
Известно, что у нас образовалось 0,1 моль водорода, значит, по уравнению:
[
1 , \text{моль } M \text{ дает } 0,1 , \text{моль } H_2 \Rightarrow n(M) = 0,1
]
Шаг 3: Рассчитаем массу металла
Теперь, зная количество молей металла, можем определить его молярную массу ( M(M) ):
[
m(M) = n(M) \cdot M(M) \Rightarrow 7,8 , \text{г} = 0,1 \cdot M(M)
]
Отсюда:
[
M(M) = \frac{7,8 , \text{г}}{0,1} = 78 , \text{г/моль}
]
Шаг 4: Определим металл
Сравнив полученное значение молярной массы (78 г/моль), можем предположить, что это может быть медный металл (Cu). Однако, чтобы подтвердить, что у него один электрон на внешнем слое, вспомним электронную конфигурацию:
- Электронная конфигурация меди: ([Ar] 3d^{10} 4s^1)
Таким образом, у меди действительно один электрон на внешнем уровне (4s).
Шаг 5: Напишем электронную схему
Электронная схема меди (Cu):
- Для нейтрального атома меди:
[
1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^1
]
Вывод
Исходя из вышеизложенного, металл с массой 7,8 г, у которого на внешнем электронном слое находится один электрон, это, скорее всего, медь (Cu) с molar лапкой 78 г/моль.
