Дано:
- Масса оксида металла (MO) = 4,000 г
- Масса твердого остатка после нагревания = 3,143 г
Найти:
- Установить металл.
Решение:
1. Найдем массу водорода, которая была отдана в результате реакции:
Масса водорода = Масса оксида - Масса остатка
Масса водорода = 4,000 г - 3,143 г = 0,857 г
2. Теперь найдем количество молей водорода, используя его молярную массу. Молярная масса H2 ≈ 2,02 г/моль.
Количество молей водорода = Масса водорода / Молярная масса H2
Количество молей водорода = 0,857 г / 2,02 г/моль ≈ 0,424 моль
3. Реакция между оксидом металла и водородом может быть записана следующим образом:
MO + H2 → M + H2O
Из уравнения видно, что на 1 моль оксида металла требуется 1 моль водорода. Следовательно, количество молей оксида металла равно количеству молей водорода:
Количество молей MO = 0,424 моль
4. Теперь найдем молярную массу оксида металла:
Молярная масса MO = Масса оксида / Количество молей
Молярная масса MO = 4,000 г / 0,424 моль ≈ 9,43 г/моль
5. Оксид металла имеет следующую формулу: MO, где M — металл. Поскольку мы знаем, что MO состоит из атомной массы металла и кислорода (16 г/моль), мы можем определить атомную массу металла:
Молярная масса MO = M + 16
Следовательно:
M = 9,43 г/моль - 16 г/моль = -6,57 г/моль
Такое значение не имеет смысла, поскольку масса не может быть отрицательной. Пересчитаем:
Молярная масса оксида будет рассчитываться следующим образом:
Сначала определим массу металла, оставшуюся после реакций:
Масса металла = Масса оксида - Масса воды
Поскольку в процессе реакции образуется вода, но её масса в данном случае не указана, мы можем вычислить массу оставшегося металла как:
М = 3,143 г
Теперь пересчитаем молярную массу для нахождения M:
Мы знаем, что на каждую массу оксида (M + O) получаем 3,143 г:
Поэтому 3,143 + 0,857 = 4,000
Теперь определяем сам металл:
Атомная масса осталась бы:
M = 4,000 - 16
Итак, можно предположить, что металл с атомной массой около 40 г/моль, что соответствует кальцию (Ca).
Ответ:
Металл, полученный в результате нагревания оксида, — это кальций (Ca).