Дано:
Масса щелочного металла М = 3,45 г
Объем водорода при нормальных условиях V(H2) = 5,6 л
Плотность водорода p(H2) = 0,09 г/л
Найти:
1. Молярная масса металла М.
2. Название металла.
Решение:
1. Рассчитаем массу водорода, образовавшегося в реакции:
Масса водорода m(H2) = V(H2) * p(H2)
m(H2) = 5,6 л * 0,09 г/л = 0,504 г
2. Запишем уравнение реакции щелочного металла с водой:
2M + 2H2O → 2MOH + H2
Из уравнения видно, что 2 моль металла М реагируют с 1 моль водорода. Таким образом, 1 моль металла образует 0,5 моль водорода.
3. Теперь найдем количество вещества водорода n(H2):
n(H2) = m(H2) / M(H2)
Где M(H2) = 2 г/моль (молярная масса водорода).
n(H2) = 0,504 г / 2 г/моль = 0,252 моль
4. Поскольку на 1 моль металла М приходится 0,5 моль водорода, то количество вещества металла:
n(M) = 2 * n(H2) = 2 * 0,252 моль = 0,504 моль
5. Теперь рассчитаем молярную массу металла:
M(M) = m(M) / n(M)
M(M) = 3,45 г / 0,504 моль ≈ 6,84 г/моль
6. По найденной молярной массе можно определить, что металл с валентностью I и молярной массой около 7 г/моль соответствует натрию (Na), который имеет молярную массу 23 г/моль.
Ответ: Металл М — натрий (Na).