Какой щелочной металл использовался в смеси с его гидридом, если масса смеси составила 0,59 г и при растворении в воде выделилось 0,224 л газа? Также, каков процентный состав смеси по массе?

Химия 9 класс Химические реакции и стехиометрия щелочной металл гидрид масса смеси растворение в воде выделение газа процентный состав смеси Новый

Для решения данной задачи нам нужно определить, какой щелочной металл использовался в смеси с его гидридом, а также найти процентный состав смеси по массе.

1. **Определение газа**: При растворении смеси в воде выделяется газ. Поскольку мы имеем дело с щелочным металлом и его гидридом, можно предположить, что выделяется водород (H2). Это происходит, когда гидрид щелочного металла реагирует с водой и образует водородный газ.

2. **Расчет объема газа**: Из условия задачи известно, что выделилось 0,224 л газа. Мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который говорит, что 1 моль газа при стандартных условиях занимает объем 22,4 л. Таким образом, мы можем найти количество молей водорода:

• Объем газа = 0,224 л
• Количество молей водорода = Объем газа / Молярный объем = 0,224 л / 22,4 л/моль = 0,01 моль

3. **Определение гидрида**: Теперь мы знаем, что в реакции выделилось 0,01 моль водорода. Гидрид щелочного металла имеет формулу MH, где M - щелочной металл. При реакции с водой он образует металл (M) и водород (H2). Следовательно, на 1 моль гидрида MH выделяется 0,5 моль водорода. Таким образом, количество гидридов в смеси:

• Количество гидридов = 0,01 моль / 0,5 = 0,02 моль

4. **Определение массы гидрида**: Теперь нам нужно узнать, какой щелочной металл использовался. Рассмотрим натрий (Na) и калий (K). Их гидриды - NaH и KH соответственно. Молярная масса NaH = 23 + 1 = 24 г/моль, а KH = 39 + 1 = 40 г/моль.

Теперь рассчитаем массу гидрида:

• Для NaH: Масса = 0,02 моль * 24 г/моль = 0,48 г
• Для KH: Масса = 0,02 моль * 40 г/моль = 0,8 г

5. **Определение массы металла**: Теперь мы можем рассчитать массу щелочного металла в смеси. Из условия задачи известно, что общая масса смеси составляет 0,59 г. Следовательно:

• Масса щелочного металла = Общая масса смеси - Масса гидрида

Для NaH:

• Масса металла = 0,59 г - 0,48 г = 0,11 г

Для KH:

• Масса металла = 0,59 г - 0,8 г = -0,21 г (это невозможно)

Таким образом, мы можем сделать вывод, что использовался натрий (Na) в смеси с его гидридом NaH.

6. **Процентный состав смеси**: Теперь найдем процентный состав смеси по массе:

• Процент NaH = (Масса NaH / Общая масса смеси) * 100 = (0,48 г / 0,59 г) * 100 ≈ 81,36%
• Процент Na = (Масса Na / Общая масса смеси) * 100 = (0,11 г / 0,59 г) * 100 ≈ 18,64%

Итак, мы пришли к следующим выводам:

• Щелочной металл: натрий (Na)
• Процентный состав смеси: NaH ≈ 81,36%, Na ≈ 18,64%