В трубку поместили порошок металла Х массой 9,2 г, часть трубки, в ко торой находился порошок, нагревали до 400 °С в токе хлора до тех пор, пока порошка в ней не осталось. Через некоторое время в холодной части трубки накопились черно-синие кристаллы вещества Y массой 19,9 г. Установлено, что молекула вещества Y имеет форму правильного октаэдра, в центре которого находится атом металла Х (рис. 6). Определите металл Х
от

1 Ответ

дано:
- Масса порошка металла X = 9,2 г.
- Масса кристаллов вещества Y = 19,9 г.

найти:
- Неизвестный металл X.

решение:
1. Определим, сколько хлора прошло в реакцию с металлом X. Важно заметить, что в результате реакции образуется соединение, состоящее из атома металла X и атомов хлора.

2. Рассмотрим формулу вещества Y. Если оно имеет форму правильного октаэдра, это может указывать на то, что металл X находится в центре структуры. Обычно такие структуры могут представлять собой металлы с формулой типа MXn, где n — количество атомов хлора, связанных с одним атомом металла.

3. Общая масса образовавшегося соединения (Y) равна массе металла X plus массе хлора, который соединился с ним:

m(Y) = m(X) + m(Cl).

4. Подставляем известные значения:

19,9 г = 9,2 г + m(Cl).

5. Найдем массу хлора:

m(Cl) = 19,9 г - 9,2 г = 10,7 г.

6. Теперь найдем количество вещества хлора, используя его молярную массу. Молярная масса Cl ≈ 35,5 г/моль. Таким образом, количество вещества хлора будет равно:

n(Cl) = m(Cl) / M(Cl) = 10,7 г / 35,5 г/моль ≈ 0,301 моль.

7. Учитывая, что каждое соединение может содержать разное количество атомов хлора, предположим, что металл X образует соединение со стехиометрией 1:3 (например, если это CuCl3, тогда n = 3):

n(X) = n(Cl) / 3 ≈ 0,301 моль / 3 ≈ 0,1003 моль.

8. Теперь найдем молярную массу металла X:

M(X) = m(X) / n(X) = 9,2 г / 0,1003 моль ≈ 91,7 г/моль.

9. Наиболее вероятный металл с такой молярной массой — это медь (Cu), которая имеет молярную массу примерно 63,5 г/моль. Однако, указанная молярная масса близка к значению для других металлов, например, для никеля (Ni), который имеет значение около 58,7 г/моль.

Ответ: неизвестный металл X — никель (Ni).
от