Дано:
Молярная масса выделившегося газа (M_gas) = 13,435 г/моль.
Найти:
Металл группы IIA, который реагирует с соляной кислотой, образуя газ с указанной молярной массой.
Решение:
Металлы группы IIA (щелочноземельные металлы) в основном включают бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr) и барий (Ba). Их сульфиды также будут реагировать с соляной кислотой, выделяя соответствующий газ.
При реакции металла M и его сульфида MS с соляной кислотой HCl мы получаем:
1. Металл: M + 2HCl → MCl2 + H2↑
2. Сульфид: MS + 2HCl → MCl2 + H2S↑
В данном случае при обработке сульфида выделяется водород (H2) и сероводород (H2S).
Определим, какой из металлов группы IIA может дать газ с указанной молярной массой. Молярная масса водорода (H2) составляет примерно 2 г/моль, а молярная масса сероводорода (H2S) составляет:
M(H2S) = 2 + 32 = 34 г/моль.
Из условия задачи видно, что выделяющийся газ не является ни водородом, ни сероводородом, так как их молярные массы значительно отличаются от 13,435 г/моль. Это означает, что металл реагирует с соляной кислотой, образуя промежуточное соединение, которое имеет массу близкую к указанной.
Поскольку мы рассматриваем реакцию с соляной кислотой, предположительно выделяющимся газом может быть метановый газ (или другие углеводороды, но это менее вероятно для данной реакции).
Теперь давайте рассчитаем возможные металлы:
1. Бериллий (Be):
- M(Be) = 9 г/моль
2. Магний (Mg):
- M(Mg) = 24,3 г/моль
3. Кальций (Ca):
- M(Ca) = 40,08 г/моль
4. Стронций (Sr):
- M(Sr) = 87,62 г/моль
5. Барий (Ba):
- M(Ba) = 137,33 г/моль
Поскольку 13,435 г/моль находится между массами лидирующих металлов, необходимо проверить их реакции более внимательно. Наиболее подходящим кандидатом на основе анализа будет магний (Mg), так как он образует более легкие производные, которые могут приблизиться к этой молярной массе в результате взаимодействия с кислотами.
Ответ:
Металл, который выделяет газ с молярной массой 13,435 г/моль при реакции с соляной кислотой, — магний (Mg).