Дано:
- Процент металла в сульфиде = 52%
- Сера (S) двухвалентна (валентность = 2).
Найти:
- Молярную массу эквивалента металла (M(экв)) и степень окисления неизвестного металла.
Решение:
1. Пусть масса металла в сульфиде = m, тогда масса серы в сульфиде составляет (100 - 52)% = 48%. Если принять общую массу сульфида равной 100 г, то:
m(металл) = 52 г,
m(S) = 48 г.
2. Найдем количество молей серы:
M(S) = 32 г/моль.
n(S) = m(S) / M(S) = 48 г / 32 г/моль = 1.5 моль.
3. Учитывая, что сера двухвалентна, мы можем записать уравнение для сульфида металла:
М + S = M(металлического сульфида).
Поскольку валентность серы = 2, то на 1 моль серы приходится 1 моль металла с зарядом +x.
4. Из уравнения реакции:
n(металла) = n(S) = 1.5 моль (по количеству серы).
5. Количество молей металла можно найти следующим образом:
n(металл) = m(металл) / M(металл),
где M(металл) — молярная масса неизвестного металла.
6. Подставим известные значения:
1.5 моль = 52 г / M(металл).
Отсюда получаем M(металл) = 52 г / 1.5 моль = 34.67 г/моль.
7. Теперь найдем молярную массу эквивалента металла. Так как металл имеет степень окисления x и отдает 2 электрона для связывания с серой, эквивалентная масса будет равна:
M(экв) = M(металл) / степень окисления.
При условии, что металл двухвалентен (степень окисления +2):
M(экв) = 34.67 г/моль / 2 = 17.34 г/моль.
8. Чтобы определить лучшее совпадение с Argon (Ar) в таблице Менделеева, нужно найти, какое значение степени окисления дает наилучшее соответствие по массе. Зная, что Ar имеет атомную массу примерно 40 г/моль, возможно, что интересующий металл может быть аналогичен некоторым из элементов группы 18 на периодической таблице. Следовательно, возможные степени окисления могут варьироваться, но наилучшее совпадение по относительной массе соответствует +1 или +2 для получения близких значений к Ar.
Ответ:
Молярная масса эквивалента металла составляет 17.34 г/моль. Наилучшее совпадение с Ar элемента в таблице Менделеева достигается при степени окисления +2.