Для решения этой задачи используем уравнение реакции между металлом и кислотой, в результате которой выделяется газ — водород. Нам нужно выяснить, какой металл взаимодействовал с кислотой, учитывая, что его масса уменьшилась на 1,54%.
Дано:
- Масса пластины до реакции, ( m = 30 ) г.
- Масса уменьшилась на 1,54%, следовательно, потеря массы = ( 30 \times 0,0154 = 0,462 ) г.
- Объём водорода (H₂), выделившегося в результате реакции, ( V = 0,43 ) л (н.у.).
Перевод объема газа в молекулы:
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л.
Количество молей водорода:
[
n(\text{H}_2) = \frac{0,43}{22,4} \approx 0,0192 \text{ моль}
]
Расчет потери массы металла:
Потеря массы связана с выделением водорода:
[
m_{\text{H}_2} = n(\text{H}2) \times M{\text{H}_2} = 0,0192 \times 2 = 0,0384 \text{ г}
]
Так как металл замещает водород в кислоте, потеря массы металла будет равна потере массы водорода:
[
m_{\text{металла}} = 0,462 \text{ г}
]
Известные данные:
В процессе реакции 0,0192 моль водорода замещается эквивалентным количеством атомов металла. Вычислим молярную массу металла:
[
M_{\text{металла}} = \frac{m_{\text{металла}}}{n(\text{металла})} = \frac{0,462}{0,0192} \approx 24,1 \text{ г/моль}
]
Металл с близкой молярной массой к 24 г/моль — это Магний (Mg), у которого молярная масса составляет 24,31 г/моль.
Ответ:
Металл, из которого была сделана пластина, вероятно, это магний (Mg).
