Оксид меди (определение валентности)

Вычислить валентность меди (Cu) в составе оксида меди, в котором на 1 грамм кислорода приходится 3,97 грамм меди.

Решение задачи

Учитывая, что молярная масса эквивалентов кислорода (O) в составе оксида меди равна 8 г/моль, определим молярную массу эквивалентов меди (Cu) в составе оксида меди по закону эквивалентов:

 

Откуда выразим молярную массу эквивалентов меди (Cu) в составе оксида меди:

 

Получаем:

M экв (Cu) = 3,97 ∙ 8 / 1= 31,76 (г/моль).

Валентность меди (Cu) в оксиде меди находим из соотношения:

 

Mэкв_(Cu)

 

Отсюда:

 валентность  

 

Получаем:

валентность = 63,55 / 31,76 = 2

Следовательно, металл – двухвалентная медь, оксид– оксид меди (II).

Ответ:

валентность меди равна 2.

 

2. Определить эквивалентную массу

Вычислить фактор эквивалентности и определить эквивалентную массу ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) в реакциях образования гидрофосфата, дигидрофосфата и ортофосфата.

Решение задачи

М_экв = М •f_экв

 

Фактор эквивалентности и эквивалентная масса вещества определяются той реакцией в которой данное вещество принимает участие, так как у одного и того же вещества в различных реакциях различны фактор эквивалентности и эквивалентная масса.

Запишем уравнения реакций образования

А. гидрофосфата

H₃PO₄ +2NaOH = Na₂HPO₄ +2H₂O

 

Так как в одной молекуле ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) замещается 2 атома водорода (H), следовательно, фактор эквивалентности (f_экв) ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равен 1/2:

f _{экв. (H3PO4)} = 1/2

Учитывая, что молярная масса ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равна 98 г/моль (смотри таблицу Менделеева), определим эквивалентную массу ортофосфорной кислоты (H₃PO₄):

M _ЭКВ ( H ₃ PO ₄ ) = 98• 1/2 = 49 (г/ моль)

 

Б. дигидрофосфата

H ₃ PO ₄ + NaOH = NaH ₂ PO ₄ + H ₂ O

 

Так как в одной молекуле ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) замещается 1 атом водорода (H), следовательно, фактор эквивалентности (f_экв) ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равен 1:

f _{экв. (H3PO4)} = 1

Учитывая, что молярная масса ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равна 98 г/моль (смотри таблицу Менделеева), определим эквивалентную массу ортофосфорной кислоты (H₃PO₄):

M _ЭКВ ( H ₃ PO ₄ )= 98 • 1 = 98 (г/моль)

В. ортофосфата

H ₃ PO ₄ +3 NaOH = Na ₃ PO 4 +3 H ₂ O

 

Так как в одной молекуле ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) замещается 3 атома водорода (H), следовательно фактор эквивалентности (f_экв) ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равен 1/3:

f _{экв. (H3PO4)} = 1/3

Учитывая, что молярная масса ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равна 98 г/моль (смотри таблицу Менделеева), определим эквивалентную массу ортофосфорной кислоты (H₃PO₄):

M _ЭКВ ( H ₃ PO ₄ )= 98 • 1 /3= 32,667 (г/моль)

 

Ответ:

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования гидрофосфата равен 1/2, молярная масса эквивалента равна 49 г/моль;

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования дигидрофосфата равен 1, молярная масса эквивалента равна 98 г/моль;

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования ортофосфата равен 1/3, молярная масса эквивалента равна 32,667 г/моль.

 

3.Молярная масса эквивалента металла

При окислении 16,74 грамм двухвалентного металла образовалась 21,54 грамма оксида. Вычислите молярную массу эквивалента металла и его оксида. Чему равна атомная масса металла?

Решение задачи

Согласно закону эквивалентов: массы реагирующих веществ пропорциональны молярным массам эквивалента этих веществ.

 

По условию задачи оксид образован двухвалентным металлом, следовательно, формулу запишем так MeO.

Исходя из массы оксида металла и массы металла, определим массу кислорода по формуле:

m (O) = m (MeO) – m (Me)

Получаем:

m (O) = 21,54 – 16,74 = 4,8 (г).

Закон эквивалентов в данном случае имеет вид:

 

Из уравнения находим молярную массу эквивалента металла:

M (1/ z , Me )

 

 

Рассчитаем молярную массу металла по формуле:

М – молярная масса,

В – валентность,

Э – эквивалентная масса

n – число атомов элемента в соединении.

Получаем:

M (Мe) = 2 ∙ 27,9 = 55,8 (г/моль).

Напомню, что молярная масса вещества, имеющего атомную или металлическую структуру, численно равна относительной атомной массе.

Следовательно, атомная масса металла равна 55,8 г/моль. А металл – железо (Fe).

Учитывая, что молярная масса оксида железа (FeO) равна 71,8 г/моль, найдем молярную массу эквивалента оксида железа (FeO) рассчитаем по формуле:

Получаем:

Э (FeO) = 71,8/2 = 35,9 (г/моль).

Ответ:

молярная масса эквивалента металла равна 27,9 г/моль;

атомная масса металла равна 55,8 г/моль;

молярная масса эквивалента оксида равна 35,9 г/моль.

 

4.Степень окисления в соединениях

Вычислите степень окисления свинца (Pb) в оксиде, в котором на 1 грамм свинца (Pb) приходится 0,1544 грамма кислорода (O).

Решение задачи

Учитывая, что молярная масса эквивалентов кислорода (O) равна 8 г/моль, определим молярную массу эквивалентов свинца (Pb) в оксиде по закону эквивалентов:

Откуда выразим молярную массу эквивалентов свинца (Pb) в оксиде:

Получаем:

M экв (Pb) = 1 ∙ 8/0,1544 = 51,8135 (г/моль).

Степень окисления в соединениях свинца (Pb) находим из соотношения:

Отсюда:

Получаем степень окисления в соединении:

с. о. = 207,2/51,8135 = 4

Ответ:

степень окисления свинца (Pb) в соединении равна 4.

Вопросы для самоконтроля

1. Какова мольная масса следующих веществ: HNO3, Al(OH)3, Cr2O3, FeSO4, K2SO4,

Na3PO4, NaCl,

K2CO3? Определите число молей, содержащихся в 200 г каждого вещества.

2. Выразите в молях: а) 6,02•1024 молекул метана; б) 1,8•1028 атомов хлора; в) 3,01•1023 молекул диоксида углерода; г) 30,1•1025 молекул фосфина; д) 19,6 г серной кислоты.

3. Сколько молекул содержит водород объемом 2 см3 (н.у.)?

4. Вычислите молекулярную массу газа, если относительная плотность его по воздуху равна 1,45.

5. Вычислите молекулярные массы газов, если: а) плотность газа по кислороду равна 0,50; б) плотность газа по азоту равна 0,93.

 

                                                  Практическая работа № 2