Осенью 1941 года пороховых шашек для снаряжения ракетных снарядов для легендарных «Катюш» не хватало. Их реже стали применять на фронте. Проблема была связана с производством…
Осенью 1941 года пороховых шашек для снаряжения ракетных снарядов для легендарных «Катюш» не хватало. Их реже стали применять на фронте. Проблема была связана с производством баллиститного пороха на основе нитратов целлюлозы для реактивного двигателя снаряда. Формование пороховых шашек двигателя предполагало введение в смесь стабилизатора, в качестве которого применяли продукт переработки нефти «централит», закупаемый за границей. С началом войны закупки прекратились, запасов хватило ненадолго. Группа Александра Семеновича Бакаева предложила вместо импортного «централита» использовать дешевый оксид металла Х. Выяснилось, что этот оксид не только обеспечил нужную термостабильность баллиститного пороха, но и увеличил скорость его горения. За решение этой задачи А.С. Бакаев и его соратники были удостоены Сталинской премии. Какой оксид использовали в качестве стабилизатора? Массовая доля двухвалентного металла Х в этом оксиде составляет 60% PbO MgO BaO CuO
Давайте разберём задачу подробно.
Что известно из условия:
- В качестве стабилизатора в пороховых шашках использовали оксид металла, который помог обеспечить необходимую термостабильность и увеличил скорость горения.
- Массовая доля двухвалентного металла Х в этом оксиде составляет 60%.
Из приведённых вариантов:
- PbO (оксид свинца II)
- MgO (оксид магния)
- BaO (оксид бария)
- CuO (оксид меди II)
Нам нужно определить, какой из этих оксидов содержит двухвалентное металлическое вещество, и какая масса этого вещества составляет 60%.
Анализ вариантов:
1. PbO (оксид свинца II)
- Свинец (Pb) в этом оксиде плюс-минус двухвалентен (Pb²⁺).
- Молярная масса Pb: примерно 207 г/моль.
- Молярная масса O: 16 г/моль.
- Общая масса PbO: 207 + 16 = 223 г/моль.
Массовая доля свинца в PbO: \[ \frac{207}{223} \times 100\% \approx 92.8\% \] то есть свинец составляет около 93% массы. Это гораздо больше 60%.
2. MgO (оксид магния)
- Магний (Mg): около 24 г/моль.
- Молярная масса MgO: 24 + 16 = 40 г/моль. Масса Mg в MgO: \[ \frac{24}{40} \times 100\% = 60\% \] Это ровно 60%! По условию, массовая доля двухвалетного металла должна быть 60%, и здесь она совпадает — магний.
3. BaO (оксид бария)
- Барий (Ba): примерно 137 г/моль.
- Молярная масса BaO: 137 + 16 = 153 г/моль. Массовая доля бария: \[ \frac{137}{153} \times 100\% \approx 89.5\% \] слишком высоко.
4. CuO (оксид меди II)
- Медь (Cu): около 63.5 г/моль.
- Масса CuO: 63.5 + 16 = 79.5 г/моль. Массовая доля меди: \[ \frac{63.5}{79.5} \times 100\% \approx 79.8\% \] Это больше 60%.
Итог:
Только MgO имеет массу двухвалентного металла (Mg) в составе, равную 60%.
Ответ: в качестве стабилизатора использовали оксид магния (MgO).
