2. Эквивалент. Закон эквивалентов уровень а

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

Дано: мас. В = 3 Мэк(Э) - ? Э - ?

РЕШЕНИЕ: Чтобы назвать элемент, необходимо вычислить молярную массу атома элемента (МЭ): Мэ = Мэк(Э)·В где В – валентность элемента. Мэк(Э)·- молярная масса эквивалента 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. Молярная масса эквивалента сульфида некоторого металла относится к молярной массе эквивалента бромида этого же элемента, как 1 : 2,7758. Определить молярную массу эквивалента элемента и назвать элемент.

Дано: В(Э) = IV Мэк(Э) -? Назвать элемент - ?

РЕШЕНИЕ: Молярные массы эквивалентов бромида и сульфида соответственно равны: = Мэк(Э) + Мэк(S) = = Мэк(Э) + = Мэк(Э)+ 16

= М_эк(Э) + М_эк(Br) = М_эк(Э) + = М_эк(Э) + 80

Cоставляем пропорцию

=

М_эк(Э) + 80 = 2,7758 · М_эк(Э) + 44,41288 откуда

1,7758 М_эк(Э) = 35,58712

М_эк(Э) = 20,04 г/моль, откуда при В = 1 М_Э = 20,04 г/моль,

при В = 2 М_Э = 40,08 г/моль

при В = 3 М_Э = 60,12 г/моль

Из 3-х приведенных молярных масс подходит М_Э = 40,08 г/моль, что соответствует по табл. Менделеева кальцию.

Ответ: М_эк(Э) = 20,04 г/моль, металл - Са.

3. Хлорид некоторого металла (MeCl_х) массой 0,493 г обработали избытком раствора AgNO₃ При этом образовалось 0,86 г AgCl. Вычислить молярную массу эквивалента металла.

Дано: г г Mэк(Me) - ?

РЕШЕНИЕ: Т.к. AgNO3 взят в избытке, то расчет ведем по количеству, образовавшегося AgCl. хAgNO3 + МеClх = хAgCl + Me(NO3)х По закону эквивалентов nэк(МеClх) = nэк(AgCl) т.е.: =

= 143,5 г/моль.

где - молярная масса AgCl (108 + 35,5) = 143,5 г/моль

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 в

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: , В = 2 Т = 298 К Робщ = 730 мм рт.ст мм рт.ст. Мэк(Ме) - ? Ме - ?

РЕШЕНИЕ: Мэ = Мэк (Э)·В По закону эквивалентов nэк(Ме) = nэк(Н2) т.е., , откуда Мэк(Ме) = , где = 11,2 л/моль

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=293К 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.)

РЕШЕНИЕ:

Дано:

m_HCl = 2,5 г.

Р_общ = 750 мм.тр.ст.

Т = 293К

= 17,54 мм.рт.ст.

В_Ме = ?

MeCO₃ + 2HCl = MeCl₂ + CO₂ + H₂O

По закону эквивалентов

n_эк(НСl) = n_эк(CO₂)

, 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

определяем по уравнению реакции:

т.к. в реакцию вступает 2Н⁺, то

↓ ↓ z = 2

Н₂О СО₂

Следовательно: = = 11,2 л/моль

тогда = = 0,76 л.

Приводим полученный объем CO₂ к условиям задачи.

= , откуда V =

750-17,54 = 732,46 мм.рт.ст.

= 0,846 л., или 846 см³

Ответ: = 846 см³.