V. Визначення атомної маси елементу

Приклад 6. При взаємодії 34,25 г двовалентного металу з водою виділилось 5, 6 л водню за н.у. Визначити метал.

Розв’язок:

1.  (H₂) - ?

 (H₂) = V(H₂) / V_M(H₂) = 5,6 л : 22,4 л/моль = 0,25 моль

2.  (Ме) - ?

Ме + 2Н₂О  Ме(ОН)₂ + Н₂

стехіометричне співвідношення кількостей сполук ( згідно з рівнянням реакції) складає:

 (Н₂) :  ( Ме) = 1 : 1, тому ( Ме) =  (Н₂) = 0,25 моль

3. А(Ме) - ?

А(Ме) = m(Me)/ ( Ме) = 34,25 г : 0,25 моль = 137 г/моль

По Періодичній таблиці знаходимо елемент з металічними властивостями. Це – елемент Барій, якому відповідає проста сполука барій.

Відповідь: В реакції брав участь метал барій.

VI. Розрахункові задачи, в яких використуються речовини, що містять домішки. Визначення масової частки виходу.

Приклад 7. Руда містить 10% халькопіриту СuFeS₂. З однієї тони руди виплавляють 33 кг міді. Визначте масову частку виходу міді від теоретично можливого.

Роз’язок:

1. m ( речовини CuFeS₂ у 1 тоні руди) - ?

m ( CuFeS₂ ) = 1000 кг ^.0,1 = 100 кг

2.m(Cu), яку можна добути з 100 кг CuFeS₂ ( теоретична маса добутої міді)- ?

М(CuFeS₂) = 1^.63,5 + 1 ^. 56 + 2 ^. 32 = 183, 5 г/моль

183, 5 г CuFeS₂ містять – 63,5,5 г Cu

100 кг CuFeS₂ містять – х кг Cu ; х = (100^.63,5) /183,5 = 34,5 кг Сu

3. ( виходу ) - ?

 = (m _прак/ m _теор) 100% = 33 кг/34,5 кг ^. 100% = 95,6%.

Відповідь: Масова частка виходу від теоретичного складає 95,6 %.

Приклад 8.При дії розчину сульфатної кислоти на 1 кг технічного карбонату магнію виділилось 224 л вуглекислого газу за н.у. Визначте масову частку домішок у зразку технічного карбонату магнію.

Розв’язок:

1.m( MgCO₃, при взаємодії з якою виділилось 224 л СО₂ ) - ?

Використовуючи рівняння реакції складаємо пропорцію:

MgCO₃ + H₂SO₄  MgSO₄ + Н₂О + СО₂

М (MgCO₃) = 24 + 12 + 3 . 16 = 84 г/моль

84 г MgCO₃ утворюють 22,4 л СО₂

Х г MgCO₃ утворюють 224 л СО₂ ; Х = 840 г

( 22, 4 л - об’єм одного моля газу за н.у.)

2. ( домішок у технічному зразку) - ?

 ( домішок) = (m _теор/ m _прак) ^.100% = (840:1000)^.100 = 84 %

Відповідь: масова частка домішок у зразку технічного карбонату магнію складає 84 %.

VII. Розрахункові задачи на визначення масової частки суміші

Приклад 9.Суміш міді та алюмінію масою 20 г обробили розчином хлоридної кислоти, при цьому виділилося 6,72 л газу за н.у. Визначити масові частки металів у суміші.

Розв’язок:

Суміш складається з двох компонентів, один з яких – активний метал ( АІ), який реагує з хлоридною кислотою згідно з рівнянням

2АІ + 6НСІ  2АІСІ₃ + 3Н₂

Другий компонент (Сu) є неактивним металом і з кислотою не реагує.

1.m(АІ) у суміші - ?

2А (АІ) = 2 .27 = 54 г

54 г АІ утворюють - 3моль ^.22,4 л/моль = 67,2 л Н₂

Х г АІ утворюють - 6,72 л Н₂; Х = 5,4 г

2. (АІ) - ?

(АІ) = m _АІ / m _суміш ^.100% = ( 5,4 : 20) . 100% = 27%

3.  (Cu) - ?

 (Cu) = 100 - (АІ) = 73%.

Відповідь: (АІ) = 27%,  (Cu) =73%.

Приклад 10. При розчиненні у хлоридній кислоті 5,58 г суміші порошків заліза і цинку виділилось 2016 мл газу за н.у. Визначить масові частки кожного метала у суміші.

Розв’язок:

обидва компонента суміші беруть участь у реакції:

Fe + 2HCl  FeCl₂ + H₂ (1)

Zn + 2HCl  ZnCl₂ + H₂ (2)

Позначимо масу заліза- m (Fe) за Х (г), тоді маса цинку - m (Zn) буде дорівнювати 5,58– Х(г).

1.V (Н₂) в реакції 1 - ?

М(Fe) = 56 г/моль

Складемо пропорцію згідно з рівнянням реакції (1):

56 г Fe утворюють 22,4 л Н₂

Х г Fe утворюють а л Н₂; а = 22,4 Х /56 л

2. V (Н ₂) в реакції 2 - ?

М(Zn) = 65 г/моль

Складемо пропорцію згідно з рівнянням реакції (2):

65 г Zn утворюють 22,4 л Н₂

5,58-Х Zn г утворюють b л Н₂; b = (5,58 –Х) 22,4 / 65 л

3. m (Fe) - ?

а + b = 22,4Х :56 + 22,4(5,58-Х) : 65 = 2,016. Вирішуємо рівняння з одним невідомим –Х: 0,4Х - 0,34Х + 1,90 = 2,016;

0,116 = 0,06Х;

Х = m (Fe) = 1,93 (г)

4. m (Zn) - ?

m (Zn).= m( суміші) - m (Fe) =5,58 – 1,93 = 3,65 (г)

Відповідь: m (Fe) = 1,93 (г), m (Zn)= 3,65 (г)