ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ. ЗАДАЧА 1. Содержание водорода ω(Н) в водородном соединении азота NHx составляет 17.75 %

ЗАДАЧА 1. Содержание водорода ω(Н) в водородном соединении азота NH_x составляет 17.75 %. Определить молярную массу эквивалента азота.

Дано: ω(Н) = 17,75 %

____________________

Найти: M ( N).

____________________

Решение.

* Если в условиях задания не оговорено значение какой-то величины, то при определенных условиях, можно задаться любым ее значением.

Мы привыкли пользоваться таким приемом: приняв массу вещества за 100г и используя значение массовой доли элемента в соединении, находим требуемые величины, например, массу, а затем количество вещества каждого из компонентов. Такой прием удобен, если в задаче известна формула вещества (т. е в данном случае валентность азота), однако нахождение валентности азота как раз и является вопросом этой задачи. Поэтому постараемся подобрать условие, приближающее нас к «области» понятия эквивалента. Итак,

Возьмем не 100г, а1 моль эквивалента этого гидрида, т.е. пусть n ( NH_x) = 1 моль. Тогда масса гидрида будет равна его молярной массе эквивалента (ведь молярная масса и есть масса одного моля):

m( NH_x ) = M ( NH_x) n ( NH_x) = M ( NH_x) 1 = M ( NH_x),

а масса водорода тоже будет равна его молярной массе эквивалента, т.к количества вещества элементов, входящих в состав бинарного соединения равны количеству вещества эквивалента этого соединения и равны между собой:

n ( H) = n ( NH_x) = 1;

m( H )=M ( H) n ( H) = M ( H) 1 = M ( H).

Тогда, воспользовавшись определением массовой доли элемента в соединении, получим:

ω(Н) = =

Напомним, что z атома водорода в любом соединении равно 1, т.к. он не имеет никакой другой валентности, кроме единицы. И

M ( H) = = = 1 г/моль

Подставив значения величин ω(Н) и M ( H), в формулу для ω(Н), получим:

M ( NH_x) = = 5,63 г/моль.

Мы получили значение молярной массы эквивалента бинарного соединения. Теперь, чтобы найти молярную массу эквивалента азота, вспомним, что молярная масса эквивалента бинарного соединения равна сумме молярных масс эквивалентов атомов, входящих в его состав. Для нашего вещества

M ( NH_x) = M ( N) + M ( H),

и найти M ( N) теперь не составит труда:

M ( N) = M ( NH_x) - M ( H) = 5,63г/моль - 1г/моль = 4,63г/моль

ЗАДАЧА 2. При восстановлении оксида меди массой 8,0 г выделилось
1,8 г воды. Определить: молярную массу эквивалента меди и массовый состав оксида меди.

Дано: m (Cu_хO_у) = 8,0 г, m (Н₂O) = 1,8 г

Найти: M( Cu), w(Cu)

_______________________

Решение.

Запишем схему реакции: Cu_хO_у + уH₂ = уH₂O + хCu

Выберем вещество, по которому возможно найти количество вещества эквивалента n ( Х). Для него должно быть известны масса m и молярная масса эквивалента M( Х),. Массы известны и для оксида меди, и для воды. Но только для Н₂О мы сможем рассчитать M( Х), потому что сможем найти ее эквивалентное число z. Т.к. реакция в задаче – окислительно-восстановительная, найдем z (Н₂О) из уравнения электронного баланса:

Н₂ - 2e^- = 2 Н⁺

z (Н₂О) = 2, т.к. в ней содержатся 2 атома Н.

M( Н₂О) =

n( Н₂О) =

Воспользуемся законом эквивалентов:

n( Cu_хO_у) = n ( Н₂О) = 0,2 моль

M( Cu_xО_y) =

Теперь можно найти молярную массу эквивалента меди, воспользовавшись следствием из закона эквивалентов (13):

M( Cu) = M( Cu_xО_y) - M( О)

Т.к. M( О) = ,

получаем

M( Cu) = 40 г/моль – 8 г/моль = 32 г/моль

Для нахождения массовой доли меди в соединении воспользуемся формулой, которую мы вывели для нее в прошлой задаче:

ω(Н) =

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: