при взаимодействии 8,1 грамма некоторого металла с кислородом был получен оксид массой 15,3 грамма. определите какой металл был взят если известно что в оксиде он трех валентен

Ответ: алюминий, \( \ce{Al} \).

Как решить

Если металл трёхвалентен, его оксид имеет формулу:

\[ \ce{M2O3} \]

1. Найдём массу кислорода, который присоединился к металлу:

\[ m(\ce{O})=15{,}3-8{,}1=7{,}2\ \text{г} \]

2. Найдём количество вещества атомов кислорода:

\[ n(\ce{O})=\frac{7{,}2}{16}=0{,}45\ \text{моль} \]

3. В оксиде \(\ce{M2O3}\) на 3 моль атомов кислорода приходится 2 моль металла:

\[ n(\ce{M})=\frac{2}{3}\cdot 0{,}45=0{,}30\ \text{моль} \]

4. Найдём молярную массу металла:

\[ M(\ce{M})=\frac{8{,}1}{0{,}30}=27\ \text{г/моль} \]

Молярная масса \(27\ \text{г/моль}\) соответствует алюминию. Алюминий действительно трёхвалентен.

Проверка

\[ \ce{4Al + 3O2 -> 2Al2O3} \]

Алюминий:

\[ n(\ce{Al})=\frac{8{,}1}{27}=0{,}3\ \text{моль} \]

Оксида образуется в 2 раза меньше:

\[ n(\ce{Al2O3})=0{,}15\ \text{моль} \]

\[ M(\ce{Al2O3})=2\cdot27+3\cdot16=102\ \text{г/моль} \]

\[ m(\ce{Al2O3})=0{,}15\cdot102=15{,}3\ \text{г} \]

Сходится с условием.