3.2.2. Расчеты по закону эквивалентов.

Пример 1.

Определите молярную массу эквивалента трехвалентного металла, если при взаимодействии с соляной кислотой 1,47г этого металла вытеснили 2 л водорода, собранного над водой и измеренного при давлении р = 101,3 кПа и температуре T=291 К. Давление насыщенного пара воды при указанной температуре равно 2070,0 Па. Назовите металл.

Решение

Молярную массу эквивалента металла М_эквможно выразить из уравнения, выражающего закон эквивалентов:

отсюда:

где -молярный объем химического эквивалента водорода, который равен частному от деления молярного объема водорода при нормальных условиях (V_M) на число эквивалентности Н₂ (z_экв), т.е. .

V_M при нормальных условиях в соответствии с законом Авогадро равен 22,4 л/моль, число эквивалентности z_экв, показывающее сколько химических эквивалентов содержится в одной формульной единице вещества − . Следовательно: .

- объем собранного над водой водорода, приведенного к нормальным условиям, находим из уравнения объединенного газового закона

где: -парциальное давление водорода, собранного над водой, равное разности общего давления (101,3 кПа) и парциального давления воды при температуре 291 К

Следовательно, .

Подставляем найденные величины в формулу для определения молярной массы металла и получаем:

Молярная масса металла М_Ме= z_экв∙М_эквМе . Согласно условию z_экв = 3 (металл трехвалентный). Находим молярную массу эквивалента металла

М_Ме = 3∙8,99 = 26,98г/моль. В таблице Д.И. Менделеева находим искомый металл – это Al. Уравнение взаимодействия алюминия с соляной кислотой имеет следующий вид: 2Al + 6HCl = 2AlСl₃ + 3H₂.

Ответ: молярная масса эквивалента металла 8,99г/моль экв.

Искомый металл алюминий.

3.2.2. Расчеты по закону эквивалентов.

Рекомендуемая литература