Дано:
- Масса гидрида (MHx) = 35.31 г
- Объем газа = 6.53 л
- Давление газа = 99 кПа
- Температура газа = 22°C = 295 К (поскольку 22 + 273 = 295)
Найти:
- Формулу гидрида 5-го элемента
Решение:
1. Определим количество вещества газа (H2) по уравнению состояния идеального газа:
P * V = n * R * T
где:
P = 99 кПа = 99 * 10^3 Па (поскольку 1 кПа = 1000 Па)
V = 6.53 л = 6.53 * 10^-3 м^3 (поскольку 1 л = 10^-3 м^3)
R = 8.314 Дж/(моль·К) (универсальная газовая постоянная)
T = 295 К
Подставляем данные в уравнение:
99 * 10^3 * 6.53 * 10^-3 = n * 8.314 * 295
645.87 = n * 2458.13
n = 645.87 / 2458.13 ≈ 0.262 моль
Количество вещества H2 = 0.262 моль
2. Определим молекулярную массу гидрида (MHx):
Молекулярная масса H2 = 2 г/моль
Масса гидрида = 35.31 г
Сначала найдем массу водорода в гидриде. Из уравнения реакции гидридов с водой, каждый моль гидрида дает один моль H2. Следовательно, масса водорода в гидриде равна массе H2:
Масса водорода = 0.262 моль * 2 г/моль = 0.524 г
Масса 5-го элемента = 35.31 г - 0.524 г = 34.786 г
Количество вещества 5-го элемента = 34.786 г / ММ5
3. Найдем формулу гидрида:
Обозначим элемент 5-го элемента как E, и его массу в гидриде обозначим как M5. Формула гидрида будет EHx.
Молекулярная масса E = 34.786 г / (35.31 г / ММ5)
Для определения массы атома E, предположим, что элемент 5-го ряда - это фосфор (P) с атомной массой 31 г/моль.
Соответственно:
M5 ≈ 31 г/моль
Формула гидрида: PH3 (гидрид фосфора)
Проверяем массу гидрида:
31 (масса фосфора) + 3 * 1 (масса водорода) = 34 г/моль (приближенно совпадает с массой 35.31 г)
Ответ:
Формула гидрида - PH3.