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%
Давайте подробно разберём задачу.
Постановка задачи:
- В качестве стабилизатора баллиститного пороха предложили использовать оксид металла Х.
- Массовая доля двухвалентного металла в этом оксиде составляет 60%.
Нам нужно определить, какой это оксид металла Х.
Логика решения:
Двухвалентный металл и его оксид:
Металл двухвалентен, следовательно, его оксид имеет формулу МO.
Например, оксид двухвалентного металла обозначим как МО.Массовая доля металла в оксиде:
Пусть масса металла — \( M \), масса кислорода — \( O \).
Тогда массовая доля металла: \[ \frac{M}{M + O} = 0.60 \quad (\text{60% или 0.60}) \]
Молярная масса элементов:
— Молярная масса металла — \( M_{met} \).
— Молярная масса кислорода — 16 г/мол.
Запишем массу металла и кислорода в оксиде:
В одной молекуле МO:
масса металла: \( M_{met} \) г.
масса кислорода: 16 г.
Тогда:
\[ \frac{M_{met}}{M_{met} + 16} = 0.60 \]
Решим уравнение относительно \( M_{met} \):
\[ M_{met} = 0.60 (M_{met} + 16) \]
\[ M_{met} = 0.60 M_{met} + 9.6 \]
\[ M_{met} - 0.60 M_{met} = 9.6 \]
\[ 0.40 M_{met} = 9.6 \]
\[ M_{met} = \frac{9.6}{0.40} = 24 \]
Определение металла:
Получили, что атомная масса металла \( M_{met} = 24 \).
В таблице менделеевской системы элементов атомная масса 24 — это магний (Mg), атомный номер 12, молярная масса 24 г/моль.
Ответ:
Оксид металла Х — это магний (MgO).
Если нужны дополнительные пояснения или факты, я готов помочь!
