Номер 4-59, страница 49 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

4-59. При сгорании 150 г неметалла образовалось 230 г оксида, в котором этот неметалл пятивалентен. Определите, какой это неметалл.

Дано:

$m(Э) = 150 \text{ г}$
$m(\text{оксида}) = 230 \text{ г}$
Валентность неметалла (Э) = V

Найти:

Неметалл Э - ?

Решение:

1. Обозначим неизвестный неметалл символом Э. Поскольку он пятивалентен (V), а валентность кислорода в оксидах равна II, общая формула оксида будет $Э_2O_5$.

2. Запишем уравнение реакции горения неметалла в кислороде: $4Э + 5O_2 \rightarrow 2Э_2O_5$

3. Согласно закону сохранения массы, масса прореагировавшего кислорода равна разности масс образовавшегося оксида и исходного неметалла: $m(O_2) = m(Э_2O_5) - m(Э) = 230 \text{ г} - 150 \text{ г} = 80 \text{ г}$

4. Найдем количество вещества (моль) кислорода, вступившего в реакцию. Молярная масса кислорода $O_2$ равна: $M(O_2) = 2 \times 16 = 32 \text{ г/моль}$
Количество вещества кислорода: $n(O_2) = \frac{m(O_2)}{M(O_2)} = \frac{80 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 2.5 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции найдем количество вещества неметалла Э. Соотношение количеств веществ неметалла и кислорода составляет: $\frac{n(Э)}{4} = \frac{n(O_2)}{5}$
Отсюда: $n(Э) = \frac{4 \times n(O_2)}{5} = \frac{4 \times 2.5 \text{ моль}}{5} = \frac{10 \text{ моль}}{5} = 2 \text{ моль}$

6. Теперь мы можем рассчитать молярную массу неизвестного неметалла, зная его массу и количество вещества: $M(Э) = \frac{m(Э)}{n(Э)} = \frac{150 \text{ г}}{2 \text{ моль}} = 75 \text{ г/моль}$

7. Обратимся к Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. Элемент с относительной атомной массой, близкой к 75, и проявляющий валентность V, — это мышьяк (As). Мышьяк относится к полуметаллам (или металлоидам), но в контексте школьной химии его часто рассматривают вместе с неметаллами V группы, такими как фосфор. Его относительная атомная масса составляет 74.92.

Ответ: искомый неметалл — мышьяк (As).