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%

Давайте последовательно разберемся с задачей и найдем ответ. **Условие задачи:** - В качестве стабилизатора использовали оксид металла Х. - Массовая доля двухвалентного металла Х в оксиде составляет 60%. **Что нужно найти:** — Название оксида металла Х, который использовали в качестве стабилизатора. --- ### Шаг 1: Важные детали задачи Массовая доля металла Х в оксиде равна 60%. **Это значит, что в 100 г данного оксида содержится 60 г металла Х.** --- ### Шаг 2: Какие оксиды металлов двухвалентных металлов встречаются? Двавалентные металлы присутствуют в оксидах с формулой MO или M(OH)_2, однако для оксида продукта, используемого в промышленности, наиболее распространены двувалентные металлы с оксидами типа MO. Известные двувалентные металлы: - Кальций (оксид CaO) - Магний (MgO) - Цинк (ZnO) - Свинец (PbO) - Марганец (MnO) - Железо (FeO, но оно чаще встречается в разнообразных формах, иногда в тривалентных соединениях) Из них наиболее распространенными стабилизаторами для пороха были оксиды кальция (CaO) и магния (MgO), так как они недорогие и обладают нужными свойствами. --- ### Шаг 3: Расчет массовой доли металла в оксиде Обозначим: - Массa металла Х — m(M) - Молекулярная масса металла Х — M(M) - Молекулярная масса оксида MxO — M(оксид) Известно: \[ \frac{m(M)}{M(MxO)} = 60\% \] или в виде: \[ \frac{m(M)}{M(оксид)}} \times 100\% = 60\% \] Поскольку масса металла в оксиде — это доля металлической части, можно записать: \[ m(M) = 0.6 \times M(оксид) \] Молекулярная масса оксида: \[ M(оксид) = M(M) + 16 \] где 16 — молярная масса кислорода. Масса металла (М): \[ m(M) = M(M) \] в данном случае, поскольку молярная масса металла — это масса одного моля металла, а масса оксида — это масса одного моля полного соединения, то соотношение: \[ \frac{M(M)}{M(M) + 16} = 0.6 \] ### Шаг 4: Решаем уравнение \[ M(M) = 0.6 \times (M(M) + 16) \] Раскроем скобки: \[ M(M) = 0.6 M(M) + 0.6 \times 16 \] \[ M(M) - 0.6 M(M) = 0.6 \times 16 \] \[ 0.4 M(M) = 9.6 \] \[ M(M) = \frac{9.6}{0.4} = 24 \] **Получили: молярная масса металла М ≈ 24 г/моль.** --- ### **Шаг 5: Выбираем металл с молярной массой около 24 г/моль** Молярные массы подходящих металлов: - Магний — 24.3 г/моль - Цинк — 65.4 г/моль - Кальций — 40.1 г/моль - Железо — 55.8 г/моль Наиболее подходящий и удобный — **магний**, у которого молярная масса очень близка к 24. --- ### **ИТОГ:** **Массовая доля метального компонента 60% и молярная масса около 24 г/моль указывает на использование оксида магния (MgO).** --- ### **Ответ:** **В качестве стабилизатора использовали оксид магния (MgO).** Если нужны дополнительные разъяснения, скажите!