Номер 3, страница 93 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 21. Вода. Основания. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 3, страница 93.

3. Массовая доля металла M в основании, формула которого $M(OH)_2$, равна 80,1 %. Определите, что это за металл.

Дано:

Соединение: $M(OH)_2$

Массовая доля металла M, $\omega(M) = 80,1 \% = 0,801$

Найти:

Неизвестный металл M - ?

Решение:

Массовая доля элемента в веществе вычисляется по формуле:

$\omega(элемента) = \frac{n \cdot Ar(элемента)}{Mr(вещества)}$

где $n$ — число атомов элемента в формуле, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, $Mr$ — относительная молекулярная масса вещества.

В нашем случае формула вещества $M(OH)_2$. Число атомов металла M в одной формульной единице равно 1.

Относительная молекулярная масса основания $M(OH)_2$ складывается из атомной массы металла M и масс двух гидроксогрупп (OH):

$Mr(M(OH)_2) = Ar(M) + 2 \cdot (Ar(O) + Ar(H))$

Используем значения относительных атомных масс кислорода (O) и водорода (H) из Периодической системы:

$Ar(O) \approx 16$ а.е.м.

$Ar(H) \approx 1$ а.е.м.

Тогда относительная молекулярная масса основания равна:

$Mr(M(OH)_2) = Ar(M) + 2 \cdot (16 + 1) = Ar(M) + 34$

Пусть $x$ — это искомая относительная атомная масса металла М, то есть $x = Ar(M)$.

Подставим известные значения в формулу для массовой доли:

$\omega(M) = \frac{Ar(M)}{Mr(M(OH)_2)} = \frac{x}{x + 34}$

Согласно условию, $\omega(M) = 0,801$. Составим и решим уравнение:

$0,801 = \frac{x}{x + 34}$

Умножим обе части уравнения на $(x + 34)$:

$0,801 \cdot (x + 34) = x$

$0,801x + 0,801 \cdot 34 = x$

$0,801x + 27,234 = x$

Перенесем слагаемые с $x$ в одну сторону:

$x - 0,801x = 27,234$

$0,199x = 27,234$

Найдем $x$:

$x = \frac{27,234}{0,199} \approx 136,85$

Таким образом, относительная атомная масса неизвестного металла составляет примерно 137 а.е.м.

Обратившись к Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, находим элемент с наиболее близкой атомной массой. Этим элементом является барий (Ba), его относительная атомная масса равна 137,33. Барий — это щелочноземельный металл, находится во II группе, и его валентность в соединениях равна II, что соответствует формуле основания $M(OH)_2$.

Ответ: Неизвестный металл — барий (Ba).