молярная масса эквивилента

[киара]

здравствуйте! Помогите пожалуйста решить:
определить молярную эквивалента элемента, оксид которого содержит 60% кислорода.

[$]

Я так и не понял что такое эквивалент, хотя спросил самого Яндекса.)))))
http://www.yandex.ru/yandsearch?stype=w ... 5%ED%F2%E0

http://slovari.yandex.ru/search.xml?tex ... 5%ED%F2%E0

Если химики обьяснят доступно, то мне было бы интересно узнать))))))

Это во сколько раз больше масса элемента способного присоединить одну единицу массы водорода? А если оно не хочет ни при каких условиях водород присоединять? (гелий например).

Я так понимаю- ваша задача решается перебором таблицы оксидов элемнтов, к ней придется добавить столбец, где считать долю кислорода от массы. Так ваша задача наверняка решается))) Только решение займет немало времени. Сократить область перебора можно например предполаная, что массы элементов целочисленны (в аем), что для практики хорошее приближение (если элемент имеет один природный изотоп, а не представляет смесь изотопов). В общем это сводится к диофантовым уравнениям (это вопросы математикам- искать целочисленные решения). )))))))

Пусть оксид имеет формулу

\[ M_m O_n \]

,

\[ m,n \in \mathbb{N} \]

Молекулярные массы считаем целочисленными

\[ M \in \mathbb{N} \]

. Тогда

\[ \frac{{60}} {{100}} = \frac{3} {5} = \frac{{16n}} {{16n + Mm}} \]

Или

\[ 5 \cdot 16n = 3(16n + Mm) \]

подсократив

\[ 2 \cdot 16n = 3Mm \]

.

Или

\[ 2^5 n = 3Mm \]

Так видно, что

\[ n \]

кратно 3. Кроме того, Mm делится на 2 в 5- ой степени= 32. Это сужает область поиска оксида на оксиды имеющин формулу

\[ M_m O_{3p} ,p \in \mathbb{N} \]

То есть весьма существенно. Поиск придется начать с оксидов имеющих формулу

\[ M_2 O_3 \]

как широко распространенных оксидов элементов 3-й группы.

Важно, что перебирать придется среди легких элементов, ведб доля кислорода велика.
Бор и алюминий не подходят (у них Mm не делится на 32), как и элементы начиная с галлия, доля кислорода там мала.

Придется поискать по оксидам неметаллов имеющим формулу

\[ M_m O_{3p} \]

Начнем с

\[ MO_3 \]

Первым приходит на ум проверить

\[ SO_3 \]

В нем доля кислорода

\[ \frac{{3 \cdot 16}} {{32 + 3 \cdot 16}} = \frac{{3 \cdot 16}} {{16(2 + 3)}} = \frac{3} {5} = 60\% \]

Вот это и ответ. Получен тем, что перебор по большому (для людей), но конечному множеству всех оксидов сузили при помощи учета разнообразных ограничений из реальности (что элемент должен быть легким, так как доля кислорода в оксиде высока и предположили, что в аем массы элементов выражаются целыми числами. Немного вспомнили какие бывают оксиды ) )))))))

[ИСН]

Не надо массы считать целочисленными - ведь не все элементы моноизотопны, и даже не большинство. Всё проще. И некая диофантовость в этом таки да, есть. Эквивалент элемента весит ${16\cdot 40\over 60\cdot 2} = 5{1\over 3}$. Сколько весит сам элемент? - столько, и ещё умножить на валентность. Теперь подбираем валентность.
1 - нет, мимо, с такой массой вообще ничего нет;
2 - приблизительно бор, но у него валентность не 2;
3 - кислород, у него оксида быть не может, потому что он сам кого хочешь оксидом сделает;
4 - мимо;
5 - мимо, правда, рядом с алюминием, но у него не 5;
6 - бинго!

[$]

Цитата:

Не надо массы считать целочисленными - ведь не все элементы моноизотопны,

Для легких элементов в большинстве случаев это хорошее приближение, я ведь оговорился, что

Цитата:

ократить область перебора можно например предполаная, что массы элементов целочисленны (в аем), что для практики хорошее приближение (если элемент имеет один природный изотоп, а не представляет смесь изотопов).

Имеющиеся исключения всегда можно рассмотреть отдельно.


Это все только ради того, чтобы не перебирать все оксиды и как то сократить поиски. Так как перебор оксидов очевидный метод заведомо ведущий к решению.))))))))))

[ИСН]

Плохое это приближение. Плохое для лития. Плохое для бора. (Другое дело, что в школьной задаче их и не могло быть, но опираться на такое сокровенное знание - это уже - - -.) А решая так, как я сказал, мы и перебираем не все оксиды, а только все валентности. Валентность выше 8 вроде ни у кого не бывает, так что делов-то.

[$]

ИСН писал(а):

Плохое это приближение. Плохое для лития. Плохое для бора. (Другое дело, что в школьной задаче их и не могло быть, но опираться на такое сокровенное знание - это уже - - -.) А решая так, как я сказал, мы и перебираем не все оксиды, а только все валентности. Валентность выше 8 вроде ни у кого не бывает, так что делов-то.

Я далек от химии, я ведь так и не понял, что такое "эквивалент элемента". Я помню примерно начало таблицы изотопов, ну и для легких элементов "нецелочисленных" молярных масс (элементы из смесей изотопов) не так уж и много (ведь к тому же в большинстве случаев у легких элементов преобладает один изотоп, а остальные - небольшая примесь)- ну и так сузил круг поиска. Искал недолго как оказалось на практике.)))))

[киара]

я сама так и не узнала как решить эту задачу, зато ответ: 5.3 г/моль

[KiberMath]

Молярная масса эквивалента вещества - это масса этого вещества, которая сможет прореагировать с одновалентным веществом (имеется в виду без остатка естественно) ) )

Например у кислорода валентность = 2, соответственно с 1 молем одновалентного вещества сможет прореагировать только половина моля кислорода, отсюда получаем, что его молярная масса эквивалентна равна половиде его молярной массы и т.д.

[KiberMath]

А_x O_y - общий вид формулы оксида.
Из условия следует, что
M(O)*y = 0.6 * (M(A)*x + M(O)*y) (1)
Но тут слишком много неизвестных. Нужно еще одно уравнение

из здравого смысла следует, что общее количество валентностей от А N_{e} (A)
должно равняться общему количеству валентностей от кислорода А N_{e} (O), т.к. в другом случае не получилось бы оксида ))
т.е.

N_{e}(O)=N_{e}(A)

т.е.

$$\frac{M(A)*x}{M_e(A)} = \frac{M(O)*y}{M_{e}(O)}$$

(2)


Где М(А) - молярная масса атома А M_e(A) - молярная масса эквивалента вещества А и т.д. )))

Ну а дальше просто решаю полученную систему уравнений (1) и (2)

(2) упрошаю

$$\frac{M(A)*x}{M_e(A)} = \frac{16*y}{8}$$

$$\frac{M(A)*x}{M_e(A)} = 2*y$$

$$\frac{M(A)*x}{M_e(A)*2} = y$$

(3)

Ну и подставляя (3) в (1) аккуратненько получаю

$$M(O)*\frac{M(A)*x}{M_e(A)*2} = 0.6 * (M(A)*x + M(O)*\frac{M(A)*x}{M_e(A)*2})$$

расскрываю скобки

$$16* \frac{M(A)*x}{M_e(A)*2} = 0.6 * M(A)*x + 0.6*16*\frac{M(A)*x}{M_e(A)*2} $$

Разделю все на M(A)*x и перемножу цифорки

$$\frac{8}{M_e(A)} = 0.6 +\frac{4.8}{M_e(A)} $$

Ну а от се'дова

$$\frac{8-4.8}{M_e(A)} = 0.6

$$M_e(A) = \frac{3.2}{0.6} = 5.3333$$

г/моль

[киара]

KiberMath спасибо! теперь может хоть химию сдам....

Добавлено спустя 22 минуты 48 секунд:

помогите мне пожалуйста еще с этой задачей: При сгорании 5г Ме образуется 9,44г оксида Ме. Определите молярную массу эквивалента Ме. ответ: 90,1г/моль
ну и заодно с этой задачкой: Для растворения 16,8г Ме потребовалось 14,7 H2SO4.Определите молярную массу эквивалента Ме и объема выделившегося водорода. ответ: 56г/моль; 3,36л.
заранее спасибо!!!

[momo24]

Привет Всеееммм!!! Извиняюсь что с опозданием, но ответ который ты дал неправильный! Вот как все решается:
1. Напишим формулу: х*А+у*[O]=АхОу
2. Выявляем массу кислорода, то есть 9,44г-5г=4,44г
3. Находим количество водорода вступившего в реакцию 4,44/16=0,2775 моль
4. Дальше пользуемся формулой (2), котрое привел нам KiberMath, и у нас получается Ме(А)=5/(2*0,2775)=9,01 г/моль