Условие : Масса карбоната неизвестного металла m = 39,4 г . Объём полученного раствора V = 250 мл, концентрация C =0,8 М.
Вычислить неизвестный металл.
Решение : КарбонАты - соли угольной кислоты H
2CO
3 (см статью
ru.wikipedia.org/wiki/Карбонаты ).
Химическая формула карбоната Me
nCO
3 - здесь Me - неизвестный металл.
Запишем уравнение химической реакции. Наиболее вероятны 2 варианта:
Me
2CO
3 + 2·HCl ==> 2·MeCl + H
2O + CO
2 для 1-валентного металла;
MeCO
3 + 2·HCl ==> MeCl
2 + H
2O + CO
2 для 2х-валентного металла.
Полагаем, будто пункт Условия "
0,8 М раствора соли" означает "
Молярная концентрация 0,8 моль/литр ".
Согласно статье
Ссылка2 Молярная концентрация "C" :
C = n / V , где n - кол-во вещества компонента в молях; V - общий объём смеси в литрах.
В текущей задаче V = 250 мл = 0,25 л.
Значит, кол-во молей растворённой соли n
2 = C·V = 0,8·0,25 = 0,2 .
Осталось сопоставить массу m исходного карбоната с кол-вом n
2 молей полученной соли.
Не зная валентности металла, придётся пробовать несколько вариантов вычислений (метод перебора).
Начнём с первой группы металлов Таблицы Менделеева. Они имеют валентность = 1.
Атомную массу неизвестного металла обозначим буквой x , атомная масса углерода M
C = 12,01 , у кислорода M
O = 16,00 .
Из уравнения реакции для 1-валентного металла Me
2CO
3 + 2·HCl ==> 2·MeCl + H
2O + CO
2видно, что из одного моля карбоната получается 2 моля соли.
Значит, кол-во молей исходного карбоната n
1 = n
2 / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 .
Молярная Масса исходного карбоната M(x) = 2·x + M
C + 3·M
O = 2·x + 60,00
Составим уравнение, приравняв кол-во молей : n
1 = m / M(x)
Решать это уравнение Вы можете любым удобным Вам способом. Я люблю вычислять в приложении
Маткад (ссылка) . Маткад избавляет меня от частых ошибок. Маткад-скриншот прилагаю. Я добавил в него подробные комментарии зелёным цветом.
Решением уравнения получился x = 167 . Однако, в первой группе таблицы Менделеева металл с такой атомной массой отсутствует.
Ищем металл во 2й группе таблицы с валентностью 2 . Его хим-реакция в упрощённом виде:
MeCO
3 + … ==> MeCl
2 + …
Тут из одного моля карбоната получается 1 моль соли, значит, кол-во молей исходного карбоната n
1 = n
2 = 0,2 .
Молярная Масса исходного карбоната M(x) = x + M
C + 3·M
O = x + 60,00
Снова составляем уравнение n1 = m / M(x) и решаем его.
Получаем x = 137 . Такую атомную массу имеет металл Барий .
Ответ : искомый металл Барий , его химический символ Ba .
Проверка : Молярная масса исходного Карбоната Бария: M(x) = x + M
C + 3·M
O = 137,0 + 12,0 + 16,0·3 = 197,0 г / моль.
Кол-во молей исходного Карбоната Бария равно кол-ву молей полученной соли n
1 = n
2 = 0,2 , что очевидно из упрощённой формулы хим-реакции
BaCO
3 + … ==> BaCl
2 + …
Масса Карбоната m = n
1·M(x) = 0,2·197,0 = 39,4 г . Эта масса соответстует Условию, что и требовалось проверить.
Если что-то непонятно, задавайте вопросы в мини-форуме.