Eine 2.000 g-Probe eines unbekannten Metalls, # M #, wurde vollständig im Überschuss # O_2 # verbrannt, um .02224 mol des Medaillenoxids, # M_2O_3 #, zu ergeben. Was ist das Metall?

Antworten:

Scandium.

Erläuterung:

Die Idee hier ist, dass Sie eine ausgeglichene chemische Gleichung für diese Reaktion schreiben müssen. Wenn du nimmst #"M"# das Metall sein und #"M"_2"O"_3# um das Metalloxid zu sein, kann man das sagen

#color(red)(4)"M"_text((s]) + 3"O"_text(2(g]) -> color(purple)(2)"M"_2"O"_text(3(s])#

Beachten Sie, dass Sie eine haben #color(red)(4):color(purple)(2)# Molverhältnis zwischen dem Metall und dem Oxid. Dies sagt Ihnen, dass die Reaktion wird immer verbrauchen doppelt so viele Maulwürfe von Metall als die Anzahl der Mol Oxid hergestellt.

Sie wissen also, dass die Reaktion ausgelöst wurde #0.02224# Mol Metalloxid. Dies bedeutet, dass es verbraucht haben muss

#0.02224 color(red)(cancel(color(black)("moles M"_2"O"_3))) * (color(red)(4)" moles M")/(color(purple)(2)color(red)(cancel(color(black)("moles M"_2"O"_3)))) = "0.04448 moles M"#

Jetzt ist eine Substanz Molmasse sagt dir die Masse von ein Maulwurf dieser Substanz. In Ihrem Fall wissen Sie das #0.04448# Maulwürfe haben eine Masse von #"2.000 g"#, Was bedeutet, dass ein Maulwurf wird eine Masse von haben

#1 color(red)(cancel(color(black)("mole M"))) * "2.000 g"/(0.04448color(red)(cancel(color(black)("moles M")))) = "44.964 g"#

Die Molmasse des Metalls wird also sein

#M_M = color(green)("44.96 g") -># rounded to four sig figs.

Ein kurzer Blick hinein das Periodensystem wird zeigen, dass die diesem Wert am nächsten kommende Mathematik die Molmasse von ist Scandium, #"Sc"#, die eine Molmasse von hat #"44.9559 g/mol"#.

Die Verbindung heißt Scandium (III) oxid, #"Sc"_2"O"_3#und es verfügt über Scandium in seiner #3+# Oxidationszustand.

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