2. Эквивалент. Закон эквивалентов уровень а

1. Определить число моль эквивалентов металла, содержащегося в 40 г Са.

Ответ:

n_эк(Ме) = , моль;

М_эк(Ме) = , г/моль,

где В – валентность металла.

М_Са = 40 г/моль, В _Са = 2 (см. Периодическую систему элементов); М_эк(Са) = 40/2 = 20 г/моль. Тогда в 40 г Са содержится n_эк(Ме) = = 40 : 20 = 2 моль эквивалентов металла.

2. Определить молярную массу эквивалента оксида хрома (III).

Ответ:

М_эк(Сr₂O₃) = М_эк(Сr) + M_эк(О);

М_эк(Сr) = ,

где В – валентность хрома, равная 3.

М_эк(О) = 8 г/моль;

М_эк(Сr₂O₃) = + 8 = 17,33 г/моль.

3. Определить молярную массу эквивалента карбоната натрия.

Ответ:

М_эк(Na₂CO₃) = ,

где n – число атомов натрия в молекуле соли;

В – валентность натрия, равная 1.

= 2·23+12+3·16 = 106 г/моль.

М_эк(Na₂CO₃) = =53 г/моль.

Уровень в

1. Трехвалентный элемент образует оксид, содержащий 68,90 % мас. кислорода. Вычислить молярную массу эквивалента элемента и назвать элемент.

Дано: 68,90 % мас. В = 3	Решение Чтобы назвать элемент, необходимо вычислить молярную массу атома элемента (Мэ). Мэ = Мэк(Э)·В,
Мэк(Э) – ? Э – ?

где М_эк(Э)·– молярная масса эквивалента элемента;

В – валентность элемента.

По закону эквивалентов n_эк(Э) = n_эк(О), т.е.

,

откуда М_эк(Э) = .

М_эк(О) = 8 г/моль.

m_окс = m_э + ; = 68,9 г.

m_э = 100 – = 100 – 68,9 = 31,1 г.

М_эк(Э) = = 3,61 г/моль

М_эк(Э) = ,

М_э = М_эк(Э) ∙ В = 3,61∙3 = 10,83 г/моль, что соответствует молекулярной массе атома бора.

Ответ: М_эк(Э) = 3,61 г/моль; элемент – В.

2. На восстановление 7,2 г оксида потребовалось 2,24 л водорода, измеренного при н.У. Рассчитать молярные массы эквивалентов оксида и металла.

Дано: mокс. = 7,2 г 2,24 л	Решение По закону эквивалентов nэк(окс) = nэк(H2), ,
Мэк(окс.) – ? Мэк(Ме) – ?

где = 11,2 л/моль.

М_эк(окс) = = = 36 г/моль;

М_эк(окс) = М_эк(Ме) + М_эк(О);

М_эк(Ме) = М_эк(окс) – М_эк(О) = 36 – 8 = 28 г/моль.

Ответ: М_эк(окс) = 36 г/моль;

М_эк(Ме) = 28 г/моль.

3. Хлорид некоторого металла (MeClх) массой 0,493 г обработали избытком раствора AgNo3. При этом образовалось 0,86 г AgCl. Вычислить молярную массу эквивалента металла.

Дано: = 0,493 г = 0,86 г	Решение По закону эквивалентов nэк(МеClх) = = nэк(AgCl) т.е. = ;
Mэк(Me) – ?

= 143,5 г/моль.

где – молярная масса AgCl;

В – валентность серебра;

n – число атомов серебра в молекуле соли.

= ,

откуда = = 82,3 г/моль.

= + ;

г/моль.

= – ,

= 82,3 –35,5 = 46,8 г/моль.

Ответ: = 46,8 г/моль.

Уровень c

1. При растворении 16,2 г двухвалентного металла в кислоте выделилось 6,52 л водорода, собранного над водой и измеренного при температуре 298 К и давлении 730 мм рт. ст. Определить молярную массу эквивалента металла и назвать металл. Давление паров воды при температуре 298 К равно 23,76 мм рт. ст.

Дано: =16,2 г В = 2 6,52 л Т = 298 К Робщ = 730 мм рт. ст = 23,76 мм рт. ст.	Решение Мэ = Мэк (Э)·В. По закону эквивалентов nэк(Ме) = nэк(Н2), т.е. , откуда Мэк(Ме) = , где = 11,2 л/моль.
Мэк(Ме) – ? Ме – ?

По объединенному уравнению газового состояния

,

где Т_о = 273 К, Р_о = 760 мм рт. ст.

Р_общ = + ; = Р_общ – ;

.

Определяем :

= 5,55 л.

М_эк(Ме) = =32,7 г/моль,

тогда М_Ме = М_эк(Ме)∙В = 32,7∙2 = 65,4 г/моль, что соответствует молекулярной массе атома цинка.

Ответ: металл – Zn, М_эк(Zn) = 32,7 г/моль.

2. Определить объем оксида углерода (IV), выделившегося при взаимодействии карбоната двухвалентного метала с 2,5 г хлороводородной кислоты при Т = 293 К и давления 750 мм. рт. ст. При данной температуре давлеие насыщенных паров воды равно 17,54 мм. рт. ст. (CO₂ собран над водным раствором NaHCO₃).

Дано: mHCl = 2,5 г. Робщ = 750 мм.тр.ст. Т = 293К = 17,54 мм.рт.ст.	Решение MeCO3 + 2HCl = MeCl2 + CO2 + H2O По закону эквивалентов nэк(НСl) = nэк(CO2) ,
ВМе = ?

откуда = ,

где – объем выделившейся CO₂ при н.у.

M_эк(HCl) = = 36,5 г/моль.

– объем молярной массы эквивалента СО₂;

определяем из соотношения

(44 г) – занимает объем при н.у. – 22,4 л

M_эк(СО₂) (11 г) – .

M_эк(СО₂) = M_эк(С) + M_эк(О) = + 8 = 11 г/моль,

тогда = = = 5,6 л/моль,

тогда = = 0,38 л.

Приводим полученный объем CO₂ к условиям задачи:

= , откуда V = .

_{750 – 17,54 = 732,46 мм рт. ст.}

= 0,423 л. или 423 см³.

Ответ: = 423 см³.