Небольшой уральский город Верхняя Пышма (до 1946 года — рабочий посёлок Пышма) в годы Великой Отечественной войны стал одной из важнейших промышленных тыловых баз всего Советского…
Небольшой уральский город Верхняя Пышма (до 1946 года — рабочий посёлок Пышма) в годы Великой Отечественной войны стал одной из важнейших промышленных тыловых баз всего Советского Союза. На долю Пышмы во время войны приходилось более 50% общего производства рафинированной меди в стране. В 1941 году Пышминский медеэлектролитный завод сосредоточился на выпуске военной продукции. Местные металлурги все 1418 дней войны работали под девизом «Каждый килограмм меди — удар по врагу». На заводе был освоен выпуск специализированного сплава, из которого изготавливали направляющие пояски снарядов дальнобойной артиллерии. Сплав, по составу напоминающий мельхиор, был достаточно пластичным, прочным, имел низкий коэффициент трения, чтобы меньше изнашивать стенки орудийного ствола, обладал высокой коррозионной стойкостью. В этом сплаве на каждый атом металла Х приходилось 3 атома меди. Массовая доля Х составляла 23,5%. Какой металл X входил в состав этого сплава? Ti Ni Al Fe
Давайте разберемся с заданием поэтапно.
Задача: Найти металл X, входящий в сплав, который по составу напоминает мельхиор, с определенными характеристиками.
Дано:
- Вспомогательная информация о Сплаве:
- По составу напоминает мельхиор.
- В сплаве на каждый атом металла X приходится 3 атома меди.
- Массовая доля X — 23,5%.
Цель: Определить, какой из указанных металлов (Ti, Ni, Al, Fe) является X.
Шаг 1: Анализ состава сплава
Из условия:
- Отношение количества атомов X к меди равно 1:3.
- Массовая доля X — 23,5%.
Если обозначить:
- количество атомов X — равно 1.
- количество атомов меди — равно 3.
Общий атомный состав:
- Атомов всего: \(1 + 3 = 4\).
Шаг 2: Рассчитаем относительные массы атомов
Нам нужно определить, какой металл X по атомной массе и каким образом его количество связано с массовой долей.
Атомные массы:
- Ti (Титан) — 47.87 г/моль
- Ni (Никель) — 58.69 г/моль
- Al (Алюминий) — 26.98 г/моль
- Fe (Железо) — 55.85 г/моль
- Медь (Cu) — 63.55 г/моль
Шаг 3: Расчет массовой доли X
Масса:
\[
\text{Масса X} = (масса атома X) \times (\text{количество атомов X}) = M_X \times 1 = M_X
\]
Масса меди:
\[
\text{Масса меди} = M_{Cu} \times 3 = 63.55 \times 3 \approx 190.65\,г
\]
Общая масса сплава:
\[
M_{общ} = M_X + 3 \times M_{Cu} \approx M_X + 190.65\,г
\]
Массовая доля X в сплаве: \[ \frac{M_X}{M_X + 190.65} = 23.5\% = 0.235 \]
Решим относительно \( M_X \): \[ M_X = 0.235 (M_X + 190.65) \] \[ M_X = 0.235 M_X + 0.235 \times 190.65 \] \[ M_X - 0.235 M_X = 0.235 \times 190.65 \] \[ (1 - 0.235) M_X = 0.235 \times 190.65 \] \[ 0.765 M_X = 44.78775 \] \[ M_X \approx \frac{44.78775}{0.765} \approx 58.56\,г/моль \]
Шаг 4: сравнение с атомными массами
Обнаруженная атомная масса — примерно 58.56 г/моль.
Из вариантов:
- Ti — 47.87 г/моль
- Ni — 58.69 г/моль
- Al — 26.98 г/моль
- Fe — 55.85 г/моль
Самый близкий по массе — Никель (Ni), его масса — 58.69 г/моль, очень близка к полученному значению.
ИТОГ:
Металл X — Никель (Ni).
Итог:
Ответ: Металл X — Ni.
Если есть дополнительные вопросы или нужно объяснить подробнее — обращайтесь!
