При взаимодействии 1,28 г металла с водой выделилось 380 мл водорода, измеренного при 21ºС и давлении...

Для начала найдем количество молей водорода, выделившегося при реакции:

V = 380 мл = 0,38 л P = 104,5 кПа = 0,777 атм T = 21ºC = 294 K R (универсальная газовая постоянная) = 0,0821 л·атм/(моль·K)

Используем уравнение идеального газа: PV = nRT

n = (PV)/(RT) = (0,7770,38)/(0,0821294) = 0,0137 моль

Так как водород и металл реагируют в соотношении 2:1, то количество молей металла равно половине количества молей водорода, то есть 0,00685 моль.

Далее найдем молярную массу металла, зная его массу: m = 1,28 г M = m/n = 1,28/0,00685 = 186,87 г/моль

Таким образом, эквивалентная масса металла равна 186,87 г/моль.

Для решения данной задачи нужно воспользоваться уравнением реакции металла с водой:

M + 2H2O -> MOH + H2

Где M - металл, MOH - гидроксид металла, H2 - водород.

Сначала найдем количество вещества водорода, выделившегося при реакции:

n(H2) = V/Vm = 380/22.4 = 16.96 ммоль

Затем найдем количество вещества металла, участвовавшего в реакции:

n(M) = n(H2)/2 = 16.96/2 = 8.48 ммоль

Далее найдем молярную массу металла:

M(M) = m/n = 1.28/8.48 = 0.15 г/моль

Теперь найдем эквивалентную массу металла:

Э = M(M) = 0.15 г/моль

Ответ: Эквивалентная масса металла равна 0.15 г/моль.

Для нахождения эквивалентной массы металла, который взаимодействует с водой с выделением водорода, необходимо следовать нескольким шагам, включая расчёт объёма газа при нормальных условиях и использование стехиометрии реакции.

1. Определение условий и объема водорода:

   • Объем водорода ((V_{\text{H}_2})) = 380 мл = 0,380 л
   • Температура ((T)) = 21ºC = 294,15 K (добавляем 273,15 для перевода в Кельвины)
   • Давление ((P)) = 104,5 кПа = 104500 Па

2. Использование уравнения состояния идеального газа для расчета количества молей водорода: Уравнение состояния идеального газа: ( PV = nRT )

   • (P) — давление в Паскалях
   • (V) — объем в литрах
   • (n) — количество молей
   • (R) — универсальная газовая постоянная ((8,314 \, \text{Дж/моль·K}))
   • (T) — температура в Кельвинах

   Подставляем значения: (104500 \cdot 0,380 = n \cdot 8,314 \cdot 294,15)

   Решим это уравнение для (n): [ n = \frac{104500 \cdot 0,380}{8,314 \cdot 294,15} ] [ n \approx 0,0164 \, \text{моль} ]

3. Стехиометрия реакции: В реакции металла с водой выделяется водород. Рассмотрим общую форму реакции: [ M + H_2O \rightarrow M(OH)_2 + H_2 \quad \text{(для металлов 2-й группы)} ] [ 2M + 2H_2O \rightarrow 2MOH + H_2 \quad \text{(для металлов 1-й группы)} ] В данном случае мы исходим из того, что один моль металла реагирует с водой с выделением одного моля водорода.

4. Рассчитаем эквивалентную массу металла: Эквивалентная масса металла ((E)) определяется как масса металла, реагирующая с одним молем водорода: [ E = \frac{m{\text{металла}}}{n{\text{H}2}} ] где (m{\text{металла}}) — масса металла (1,28 г), (n_{\text{H}_2}) — количество молей водорода (0,0164 моль).

   Подставляем значения: [ E = \frac{1,28 \, \text{г}}{0,0164 \, \text{моль}} ] [ E \approx 78,05 \, \text{г/моль} ]

Таким образом, эквивалентная масса металла составляет примерно 78,05 г/моль.