Для начала давайте разберемся с задачей, которая заключается в вычислении атомной массы двухвалентного металла на основе данных о реакции с кислородом.
Шаг 1: Понимание условий задачи
У нас есть 2.399 г двухвалентного металла, который реагирует с 1.106 л кислорода (при нормальных условиях). Двухвалентный металл — это металл, который в своих соединениях имеет степень окисления +2.
Шаг 2: Составление уравнения реакции
При реакции двухвалентного металла (обозначим его как ( M )) с кислородом ( O_2 ) образуется металл оксид, который имеет следующий вид:
[
2M + O_2 \rightarrow 2MO
]
Здесь ( MO ) — это оксид металла.
Шаг 3: Вычисление количества вещества кислорода
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Поэтому, чтобы найти количество вещества (( n )) кислорода в 1.106 л, используем формулу:
[
n = \frac{V}{V_m}
]
где:
- ( V ) — объем газа (1.106 л),
- ( V_m ) — молярный объем газа (22.4 л/моль).
Подставляем значения:
[
n(O_2) = \frac{1.106 , \text{л}}{22.4 , \text{л/моль}} \approx 0.0493 , \text{моль}
]
Шаг 4: Определение количества вещества металла
По уравнению реакции, 1 моль кислорода реагирует с 2 моль металла. Следовательно, количество метала, реагировавшего с кислородом, можно выразить через количество кислорода:
[
n(M) = 2 \cdot n(O_2) = 2 \cdot 0.0493 , \text{моль} \approx 0.0986 , \text{моль}
]
Шаг 5: Вычисление атомной массы металла
Теперь, зная массу металла (2.399 г) и количество вещества (0.0986 моль), рассчитаем атомную массу (( M_M )):
[
M_M = \frac{m}{n} = \frac{2.399 , \text{г}}{0.0986 , \text{моль}} \approx 24.34 , \text{г/моль}
]
Шаг 6: Определение металла
Мы получили, что атомная масса металла примерно 24.34 г/моль. На таблице элементов это соответствует магнию (Mg), который как раз и является двухвалентным металлом с атомной массой около 24.305 г/моль.
Итог
Мы вычислили, что атомная масса искомого двухвалентного металла составляет примерно 24.34 г/моль, и это — магний (Mg).
