Какое количество металла с эквивалентной массой 28

Обновлено: 22.09.2024

Задача 1. При взаимодействии 3,24 г трехвалентного металла с кислотой выделяется 4,03 л Н2 (н.у.). Вычислите молярную массу эквивалента и молярную массу металла. Назовите металл.

Используя закон эквивалентов, запишем выражение:

Задача 2. На восстановление 7,09 г оксида металла требуется 2,24 л водорода (н.у.). Вычислите молярную массу эквивалента металла и его оксида.

На основании закона эквивалентов записываем выражение:

Задача 3.Какой объем (н.у.) занимает 5∙10 -3 г углекислого газа?

Найдем молярную массу СО2: M(CO2)= 12+2∙16=44г/моль. Также нам известен молярный объем газа, который равен 22,4 л/моль. Составим следующую пропорцию: 44 г СО2 занимает объем 22,4 л, а 5∙10 -3 г СО2 занимает объем – х л. Х=(5∙10 -3 ∙22,4)/44=2,5∙10 -3 л. Таким образом, 5∙10 -3 г углекислого газа занимает объем равный 2,5∙10 -3 л.

Задача 4. Используя объединенный газовый закон, определите массу 0,9 л кислорода при 21°С и давлении 96 кПа, если масса 1 л кислорода равна 1,5г при нормальных условиях.

Найдем температуру в Кельвинах Т=273+21=294К. Найдем объем газа, приведенный к н.у. по формуле P0V0/T0 = P1V1/T1; V0= T0P1V1/ T1P0=(273*96*0.9)/(294*101,325)=0.79л. Теперь рассчитаем массу вычисленного объема: 1л кислорода имеют массу равную 1,5 г, а

0,79 л кислорода имеют массу равную х. Х= 0,79∙1,5/1=1,2г.

Таким образом, 0,79 л кислорода имеют массу равную 1,2 г.

Задача 5.Рассчитайте молярную массу эквивалента металла, если при соединении 7,2 г металла с хлором было получено 28,2 г соли. Молярная масса эквивалента хлора равна 35,45 г/моль.

Согласно закону эквивалента отношение массы металла и соли должно быть равно отношению их молярных масс эквивалентов. Обозначим молярную массу эквивалента металла через х, тогда 7,2/28,2 = х/(х+35,45). Решая уравнение, находим, что х=12,15 г/моль.

Таким образом, молярная масса эквивалента металла Мэкв=12,15 г/моль.

Задача 6.Рассчитайте молекулярную массу газа, если 7 г его при 20°С и 253 кПа занимают объем 2,2 л.

В данном случае, вычислить молярную массу газа можно, используя уравнение Менделеева-Клапейрона: pV = nRT = (m/M)∙RT, где R=8,314Дж/моль∙К и Т=273+20=293К. М=mRT/pV= 7∙8,314∙293/253∙2,2=30,4 г/моль.

Молярная масса газа равна 30,6 г/моль.

Задача 7.Найдите молекулярную формулу вещества, если относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 67,5, а массовые доли элементов (%) в веществе следующие: серы – 23,7, кислорода – 23,7, хлора – 52.

Найдем соотношение между числом атомов S, O, Cl путем деления массовой доли элемента на его атомную массу: x:y:z= 23,7/32:23,7/16:52/35,5=0,74:1,48:1,46. Делим все полученные соотношения на наименьшее, получаем: x:y:z =1:2:2

Простейшая формула вещества SO2Cl2. Его молекулярная масса равна Mr = 32+16∙2+35,5∙2=135 г. Теперь найдем молекулярную массу вещества по плотности паров этого вещества по водороду: Mr = 2∙DH2= 2∙67,5 = 135 г.

Следовательно, истинная формула вещества совпадает с простейшей: SO2Cl2.

Задача 8.При 0°С в сосуде объемом 14 л содержится 0,8 г водорода и 6,3 г азота. Определите парциальное давление каждого газа и общее давление смеси.

Найдем количества вещества водорода и азота: n=m/M(H2)=0,8/2=0,4моль, n(N2)= 6,3/28=0,225моль

Далее, с помощью уравнения Клапейрона – Менделеева, найдем парциальное давление каждого газа в смеси:

Эквивалент. Закон зквивалентов. Определение эквивалентной массы вещества

Задача № 11.
Некоторое количество металла, эквивалентная масса которого равна 27,9 г/моль, вытесняет из кислоты 700 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Определить массу металла.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Та как водород находится в газообразном состоянии, то, соответственно, его количество измеряется в объёмных единицах (мл, л, м 3 ). Мольный объём любого газа при н.у. равен 22,4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен

Тогда можно записать:

Ответ: 1,74г.

Определение эквивалентной массы вещества

Задача № 12.
1,60г кальция и 2,61г цинка вытесняют из кислоты одинаковые количества водорода. Вычислить эквивалентную массу цинка, зная, что эквивалентная масса кальция равна 20,0 г/моль.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Ответ: 32,6г/моль.

Определение отношения масс реагирующих веществ

Задача № 13.
Серная и ортофосфорная кислоты имеют одинаковую молекулярную массу. Каково отношение масс этих кислот, пошедших на нейтрализацию одного и того же количества щелочи, если образовались соответственно сульфат и дигидроортофосфат?
Решение:
Формула сульфата имеет вид MeSO4, а дигидроортофосфата – MeH2PO4. Таким образом, на образование сульфата затрачивается две эквивалентные массы щёлочи, а на образование дигидроортофосфата – одна эквивалентная масса щёлочи. Так как H2SO4 с двумя эквивалентными массами щёлочи, то её эквивалентная масса в реакции нейтрализации равна М/2 г/моль, а фосфорная кислота реагирует с одной эквивалентной массой щёлочи, то её эквивалентная масса равна М/1г/моль. Отсюда, отношение мас этих кислот, с учётом, что их молекулярные массы равны будет иметь вид:

Это можно подтвердить уравнениями реакций нейтрализации этих кислот с гидроксидом натрия:

Задача № 14.
Медь образует два оксида. На определенное количество меди при образовании первого оксида пошло вдвое больше кислорода, чем при образовании второго. Каково отношение валентности меди в первом оксиде к ее валентности во втором?
Решение:
Согласно закону эквивалентов mэ =A/B, где mэ - эквивалентная масса металла; А – мольная масс металла; В – стехиометрическая валентность металла. Тогда B = A/mэ. Приняв, что А и mэ - постоянные величины, запишем соотношения валентностей для первого и второго оксидов:

Таким образом, валентность меди в первом оксиде равна II, а во втором – I.

Ответ: 2 : 1.

Определение значения эквивалентной массы вещества

Задача № 15
При взаимодействии ортофосфорной кислоты со щелочью образовалась соль Na2HPO4. Найти для этого случая значение эквивалентной массы ортофосфорной кислоты.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

Эквивалент (эквивалентная масса) кислоты равна мольной массе (М) делённой на число атомов водорода, замещённых в данной реакции на металл (на число вступающих в реакцию атомов водорода). Так как при взаимодействии ортофосфорной кислоты со щёлочью образовалась соль Na2HPO4, т.е. на натрий заместилось два атома водорода в кислоте H3PO4. Следовательно, эквивалентная масса ортофосфорной кислоты в реакции со щёлочью при образовании гидрофосфата натрия равна М/2 = М(H3PO4)/2 = 98/ 2 = 49г/моль.

Ответ: 49г/моль.

Задача № 16
На нейтрализацию 2,45г кислоты идет 2,00г гидроксида натрия. Определить эквивалентную массу кислоты.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Эквивалентная масса гидроксида натрия равна М(NaOH)0/1 = 40г/моль.

Задача № 17
При взаимодействии 5,95г некоторого вещества с 2,75г хлороводорода получилось 4,40г соли. Вычислить эквивалентные массы вещества и образовавшейся соли.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Эквивалентная масса хлороводорода равна М(HCl) = 36,5/1 = 36,5г/моль.

Ответ: а) 58,4г/моль; б) 78,97 г/моль.

Определение эквивалентного объема водорода

Задача № 18.
0,376г алюминия при взаимодействии с кислотой вытеснили 0,468л водорода, измеренного при нормальных условиях. Определить эквивалентный объем водорода, зная, что эквивалентная масса алюминия равна 8,99 г/моль.
Решение:
Если одно из веществ находится в газообразном состоянии, то, соответственно, его количество измеряется в объёмных единицах (мл, л, м 3 ). Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Задача №1
При сгорании 5,00г металла образуется 9,44г оксида металла. Определить эквивалентную массу металла.
Решение:
Из условия задачи следует, что в оксиде металла на 5г металла приходится 4,44г кислорода (9,44 – 5 = 4,44). Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, составляем пропорцию:

5г металла эквивалентны 4,44г кислорода
mЭ(Ме) г/моль металла эквивалентны 8г/моль кислорода

Откуда mЭ(Ме) = 8 . 5/4,44 = 9,01г/моль.

Ответ: mЭ(Ме) = 9,01г/моль.

Задача №2
Одно и то же количество металла соединяется с 0,200г кислорода и с 3,17г одного из галогенов. Определить эквивалентную массу галогена.
Решение:

I Вариант

Из условия задачи следует, что 0,200г кислорода и 3,17г галогена эквивалентно соединяются с металлом. Согласно закону эквивалентов, массы взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, составляем пропорцию:

0,200г кислорода эквивалентны 3,17г галогена
mЭ(О2) 8г/моль кислорода эквивалентны mЭ(Г) Х г/моль

Откуда: mЭ(Г) 8 . 3,17/0,200 = 126,8г/моль.

Ответ: mЭ(Г) = 126,8г/моль.

II Вариант

Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Таким образом, количество эквивалентов галогена и кислорода численно равны между собой, что составляет:

Зная количество эквивалентов и массу вещества можно определить эквивалентную массу этого вещества:

Ответ: 126,г/моль.

Задача №3
Масса 1л кислорода равна 1,4г. Сколько литров кислорода расходуется при сгорании 21г магния, эквивалент которого равен 1/2 моля?
Решение:
Находим эквивалентную массу магния: mЭ(Mg) = 1/2M(Mg) =24/2 = 12г/моль. Следовательно, 21г магния составляет 21/2 =1,75 эквивалентной массы Mg. Согласно закону эквивалентов масса израсходованного кислорода составляет 1,75 его эквивалентной массы. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, рассчитаем массу кислорода, расходуемую на сжигание магния: m(O2) = 1,75 . 8 = 14г. Зная, что 1л кислорода по массе составляет 1,4г, рассчитаем объём кислорода расходуемого при сгорании 21г магния, составив пропорцию:

1,4 : 1 = 14 : х;
х = 14 . 1/1,4 = 10л.

Ответ: V(O2) = 10л.

Задача№4
Определить эквивалентные массы металла и серы, если 3,24г металла образует 3,48г оксида и 3,72г сульфида.
Решение:
Из условия задачи следует, что в оксиде металла на 3,24г металла приходится 0,24г кислорода (3,48 – 3,24 = 0,24г). Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам). Так как эквивалентная масса кислорода составляет 8г/моль, то эквивалентную массу металла находим из пропорции:

8 : 0,24 = х : 3,24;
х = 8 . 3,24/0,24 =108г/моль.

В сульфиде металла на 3,24г металла приходится 0,48г серы (3,72 – 3,24 = 0,48г). Эквивалентную массу серы находим из пропорции:

3,24 : 108 = 0,48 : х;
х = 108 . 3,24/0,48 = 16г/моль.

Ответ: mэ(Me) = 108г/моль; mэ(S) = 16г/моль.

Задача№5
Вычислить атомную массу двухвалентного металла и определить, какой это металл, если 8,34г металла окисляются 0,680л кислорода (условия нормальные).
Решение:
Зная, что эквивалентный объём кислорода равен 5,6л/моль, рассчитаем эквивалентную массу металла, составив пропорцию:

8,345 : 0,680 = х : 5,6;
х = 8,34 . 5,6/0,680 = 68,68г/моль.

Атомную массу металла находим, учитывая, что металл двухвалентный, умножением его эквивалентной массы на 2:

М(Ме) = mэ(Ме) . В, где

В – валентность металла; М – молярная масса металла; mэ(Ме) – эквивалентная масса металла.

М(Ме) = 68,68 . 2 = 137,4г/моль.

Определяем, какой это металл по таблице «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева», учитывая, что его атомная масса составляет 137,4. Такой атомной массе соответствует барий – элемент№56.

Ответ: 137,4; Ba.

Задача№6
Мышьяк образует два оксида, из которых один содержит 65,2% (масс.) As, а другой 75,7% (масс.) As. Определить эквивалентные массы мышьяка в обоих оксидах.
Решение:
а) Находим формулу оксида мышьяка, учитывая, что оксид содержит 65,2% As по массе. Тогда оксид содержит кислорода по массе 34,8% (100 – 65,2 = 34,8). Находим формулу оксид мышьяка:

AsхОу = х : у = 65,2/Ar(As) : 34,8/Ar(O2) = 65,2/74,92 : 34,8/16 = 1 : 2,5 = 2 : 5

Формула оксида будет иметь вид: As2O5.

Находим массу мышьяка и массу кислорода в оксиде:

m(As) = 74,92 . 2 = 149,84г; m(O2) = 16 . 5 = 80г.

Согласно закону эквивалентов массы элементов в оксиде пропорциональны их эквивалентным массам:

б) Подобные расчеты производим, учитывая, что оксид содержит 75,7% As и 24,3% О2 (100 – 75,7 = 24,3) по массе:

AsхОу = х : у = 75,7/74,92 : 24,3/16 = 1,01 : 1,51 = 1 : 1,5 2 : 3

Формула оксида будет иметь вид: As2O3.

M(As2O5) = 197,84г/моль.
m(As) = 74,92 . 2 = 149,84г; m(O2) = 16 . 3 = 48г.

Ответ: а) 15г/моль; 24,97г/моль.

Задача№7
,00г некоторого металла соединяется с 8,89г брома и с 1,78г серы. Найти эквивалентные массы брома и металла, зная, что эквивалентная масса серы равна 16,0 г/моль.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их а (объёмам):

Ответ: 9г/моль; 79,9г/моль.

Задача№8
Эквивалентная масса хлора равна 35,5 г/моль, мольная масса атомов меди равна 63,5 г/моль. Эквивалентная масса хлорида меди равна 99,5 г/моль. Какова формула хлорида меди?
Решение:
Согласно закону эквивалентов:

Зная эквивалентные массы хлора и меди можно определить количество их атомов в молекуле соли: mэ(А) = М(А)/mэ(А).

Тогда: CuxCly = x : y = 63,5/63,546 : 35,45/35,5 = 0,992 : 0,999 = 1 : 1

Ответ: CuCl.

Задача№9.
Для растворения 16,8г металла потребовалось 14,7г серной кислоты. Определить эквивалентную массу металла и объем выделившегося водорода (условия нормальные).
Решение:
M(H2SO4) =98г/моль.
Находим массу водорода в 14,7г серной кислоты, составив пропорцию: 98 : 2 14,7 : х;

х = 2 . 14,7/98 = 0,3г.

Согласно закону эквивалентов массы взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам:

Учитывая, что эквивалентный объём водорода равен 11,2л/моль, рассчитаем объём который занимает 0,3г водорода: из пропорции:

1 : 11,2 = 0,3 : х;
х = 11,2 . 0,3/ 1 = 3,36л.

Ответ: mэ(Ме) = 56г/моль; V(H2) = 3,36л.

Задача№10
На восстановление 1,80г оксида металла израсходовано 883 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Вычислить эквивалентные массы оксида и металла.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Так как водород находится в газообразном состоянии, то, соответственно, его количество измеряется в объёмных единицах (мл, л, м 3 ). Мольный объём любого газа при н.у. равен 4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен, молекула которого состоит из двух атомов, т. е. содержит два моля атомов водорода, равен 22,4/2 = 11,2 л/моль или 12000мл/моль.
Отношение - объём водорода;

1. Эквивалент. Закон эквивалентов.

Эквивалентом вещества называется такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода в химических реакциях.

Эквивалентной массой называется масса 1 эквивалента вещества.

Для определения эквивалента (эквивалентной массы) необязательно исходить из его соединения с водородом. Их можно вычислить по составу соединения данного элемента с любым другим, эквивалент которого известен.

Согласно закону эквивалентов эквивалентные массы сложных веществ определяют по следующим формулам:


;




.

Эквивалентным объемом называется объем, занимаемый при данных условиях 1 эквивалентом вещества. Эквивалентный объем водорода равен 11,2 л/моль.

ПРИМЕР 1. Определить эквивалент и эквивалентные массы элементов в соединениях HBr, H , NH .

Решение. В указанных соединениях с 1 молем атомов водорода соединяется 1 моль атомов брома, 1/2 моля атомов кислорода и 1/3 атомов азота. Следовательно, согласно определению, эквиваленты брома, кислорода и азота равны соответственно 1 молю, 1/ 2 моля и 1/ 3 моля. Исходя из мольных масс атомов этих элементов, находим эквивалентные массы этих элементов: у Br она равна 79,9 г/ моль, у кислорода – 16 × 1/2 = 8 г/ моль, у азота- 14 × 1/3 = 4,67 г / моль.

ПРИМЕР 2. При соединении 5,6 г железа с серой образовалось 8,8 г сульфида железа. Найти эквивалентную массу железа и его эквивалент, если известно, что эквивалентная масса серы равна

Решение. Из условия задачи следует, что в сульфиде железа на

5,6 г железа приходится 8,8 - 5,6 = 3,2 г серы. Согласно закону эквивалентов, массы взаимодействующих веществ, пропорциональны их эквивалентным массам. Тогда:

5,6 Г железа эквивалентны 3,2 г серы,

Э

Из соотношения следует, что эквивалентная масса железа равна:

5,6 х 16/ 3,2= 28 г/ моль.

Эквивалент железа равен: 28 г/моль : 56 г/ моль = 1/ 2.

ПРИМЕР 3. Некоторое количество металла, эквивалентная масса которого равна 28 г/ моль, вытесняет из кислоты 0,7 л водорода, измеренного при нормальных условиях. Определить массу металла.

Решение. Зная, что эквивалентный объем водорода равен

11,2 л/моль, составляем пропорцию:

28 Г металла эквивалентны 11,2 л водорода

Х г металла эквивалентны 0,7 л водорода.

Тогда Х = 0,7 × 28 / 11,2 = 1,75 г.

РЕШИТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО ЗАДАЧИ 1-3

2. Основные газовые законы.

Состояние газа характеризуется его температурой, давлением и объемом. Если температура равна 273 К, а давление равно нормальному атмосферному (760 мм ртутного столба или

101, 325 кПа), то условия, при которых находится газ, называются нормальными.

Закон Бойля-Мариотта формулируется так: При постоянной температуре давление, производимое данной массой газа, обратно пропорционально объему газа:

P = const или P = V .

ПРИМЕР 1. При некоторой температуре давление газа, занимающего объем 3 л, равно 93,3 кПа ( 700 мм рт. ст.). Каким станет давление газа, если, не изменяя температуры, уменьшить объем газа до 2,8 л?

Решение. Обозначив искомое давление через P P / 93,3 = 3/ 2,8 . Тогда P

Закон Гей-Люссака: при постоянном давлении объем газа изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре Т:

V = V или V/ T = const.

ПРИМЕР 2. При 27 С, если давление будет оставаться постоянным?

Решение. По условию задачи V =273+ 27 = 300 К.

Подставляя эти значения в уравнение Гей-Люссака, получим:

600/ 300 = V

Зависимость между объемом газа, давлением и температурой можно выразить общим уравнением, объединяющим законы Бойля - Мариотта и Гей-Люссака:

PV/ T = P / T

В уравнении буквенные обозначения с индексом “0” относятся к нормальным условиям существования газа, а без индексов - к любым условиям.

Читайте также: