При термолизе водородного соединения неизвестного элемента было получено 2,162 г простого вещества этого элемента и 14,78 л водорода (при 327 °С и 760 мм. рт. ст.). Удельная теплоемкость простого вещества равна 2,209 Дж/(г×К). Как можно определить молярную массу эквивалентов, валентность и атомную массу элемента, а также найти его в Периодической системе?
Химия11 классТермохимиятермолиз водородного соединенияпростое веществомолярная массавалентность элементаатомная массапериодическая системаудельная теплоёмкостьводородхимические расчетыхимия
Для решения этой задачи нам нужно выполнить несколько шагов, чтобы определить молярную массу эквивалентов, валентность и атомную массу элемента, а также найти его в Периодической системе. Давайте разберем каждый шаг подробно.
Шаг 1: Определение количества водородаСначала нам нужно определить количество водорода, полученного в процессе термолиза. Мы знаем, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л. Однако в данной задаче у нас есть температура и давление, которые отличаются от нормальных условий. Поэтому нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
Где:
Сначала переведем давление в атмосферы:
P = 760 мм рт. ст. = 1 атм
Температуру в Кельвинах можно найти так:
T = 327 °C + 273 = 600 K
Теперь подставим известные значения в уравнение:
n = PV / RT = (1 атм * 14,78 л) / (0,0821 л·атм/(моль·К) * 600 K)
После вычислений мы получим количество молей водорода.
Шаг 2: Определение молярной массы эквивалентовТеперь, зная массу полученного простого вещества (2,162 г) и количество молей водорода, мы можем найти молярную массу эквивалентов. Для этого используем формулу:
Молярная масса эквивалентов = масса вещества / количество молей водорода
Шаг 3: Определение валентностиВалентность элемента можно определить, исходя из того, сколько атомов водорода соединяется с одним атомом данного элемента. Если мы знаем молярную массу эквивалентов, то валентность можно найти, используя следующую формулу:
Валентность = молярная масса элемента / молярная масса эквивалентов
Шаг 4: Определение атомной массы элементаАтомная масса элемента будет равна молярной массе, которую мы нашли на предыдущем шаге. Это значение указывает на то, сколько граммов одного атома данного элемента содержится в 1 моле.
Шаг 5: Поиск элемента в Периодической системеТеперь, когда мы знаем атомную массу элемента, мы можем обратиться к Периодической системе элементов, чтобы найти соответствующий элемент. Сравните полученное значение с известными атомными массами элементов, чтобы определить, к какому элементу оно относится.
Следуя этим шагам, вы сможете определить все необходимые характеристики элемента, полученного в результате термолиза водородного соединения.