Определение формулы соли в тестах ЕГЭ | Задача 114

Способы определения молекулярной формулы соли, если известна степень окисления металла

 

Задача 114. 

В 20 г сульфата некоторого металла содержится 4,5 г атомов серы. Определите формулу соли, если известно, что металл проявляет в этом соединении степень окисления (+1).

Дано: масса образца сульфата некоторого металла: m(соли) = 20 г; масса серы в образце: m(S) = 4,5 г; степень окисления неизвестного металла: +1.
Найти: формулу сульфата.
Решение:
Для идентификации металла необходимо определить его молярную массу. Здесь возможны 2 способа решения. 

I способ (последовательно-разветвленный алгоритм).

Схематично алгоритм данного способа можно записать следующим образом:

 Применим предложенный алгоритм.

1) m(S) → m(SО4)2–

По степени окисления металла в сульфате определяем общую формулу искомого вещества Ме2+(SO4)2–. В кислотном остатке серной кислоты (SО4)2– соотношение атомов строго определено уже известными индексами. Поэтому мы легко сможем определить массу кислотного остатка в 20 г сульфата металла по массе серы:

 М(SО4)2– = М(S) . 1 + М(О) . 4 = 32 . 1 + 16 . 4 = 96 г/моль.

Масса 1 моль кислотного остатка (SО4)2– составляет 96 г1.

Составим пропорцию:

вклад серы в 96 г ионов (SО4)2– составляет 32 г (по молярной массе)
вклад серы в х г ионов (SО4)2– составляет 4,5 г (по условию) 

Видео:Составление формул солейСкачать

Составление формул солей

2) m(SО4)2– → n(SО4)2–

Находим количество вещества ионов (SО4)2–

 3) n(SО4)2– → n(Me+)

Находим количество вещества ионов Ме+, соответствующее содержанию ионов кислотного остатка n(SО4)2– = 0,141 моль. Используя формулу Ме2+(SО4)2–, составим пропорцию:

на 2 моль ионов Ме+ приходится 1 моль ионов (SО4)2– (по индексам в формуле)
на х моль ионов Ме+, приходится 0,141 моль ионов (SО4)2– (по условию)

4) m(SО4)2– → m(Me)+

Видео:СОЛИ ХИМИЯ 8 КЛАСС // Урок Химии 8 класс: Классификация солей, Формулы Солей, Кислотный ОстатокСкачать

СОЛИ ХИМИЯ 8 КЛАСС // Урок Химии 8 класс: Классификация солей, Формулы Солей,  Кислотный Остаток

Находим массу металла в 20 г соли Ме24.

m(Ме+) = m Ме2+(SО4)2– –  m(SО4)2– = 20 – 13,5 = 6,5 г.

5) Находим молярную массу атомов металла

 В данном случае молярную массу ионов металла можно приравнять к молярной массе незаряженных атомов:

 М(Ме+) = М(Ме) = 23 г/моль.

По таблице Д.И. Менделеева находим элемент, имеющий молярную массу 23г/моль. Подходит натрий. Этот элемент действительно проявляет степень окисления (+1) и образует сульфат Nа2SО4.

II способ (встречный алгоритм).

Схематично алгоритм данного способа можно записать следующим образом:

 Применим данный алгоритм.

 1) По степени окисления металла в сульфате определяем общую формулу искомого вещества Ме2+(SО4)2–

2) По массе серы в образце определяем ее количество вещества: 

 3) По записи формулы сульфата Ме2+моль ионов Ме+ содержится в 20 г соли Ме2SO4 видно, что количество вещества серы равно количеству вещества соли:

 n(S) = nМе2+(SО4)2–. = 0,141 моль.

 4) По значениям количества вещества и массы образца сульфата определяем значение молярной массы соли:

 5) Записываем выражение для определения молярной массы для сульфата металла, исходя из значений молярных масс элементов:

 М(Ме2+(SО4)2–) = М(Ме) . 2 + М(S) . 1 + М(О)4 =
= М(Ме) . 2 + 32 . 1 + 16 . 4 = [М(Ме) . 2 + 96] г/моль.

 6) Приравниваем полученное выражение к значению молярной массы соли, полученному в четвертом действии:

 М(Ме) . 2 + 96 = 142.

Получили одно математическое уравнение с одним неизвестным. Его решение дает нам молярную массу искомого металла: М(Ме) = 23 г/моль.

По таблице Д. И. Менделеева находим элемент, имеющий молярную массу 23 г/моль. Подходит натрий. Этот элемент действительно проявляет степень окисления (+1) и образует сульфат Nа24.

III способ (встречный алгоритм).

Графический алгоритм данного способа будет следующим:

 Применим данный алгоритм.

1) По степени окисления металла в сульфате определяем общую формулу искомого вещества Ме2+(SО4)2–. Записываем значение молярной массы для этого вещества:

 М(Ме2+(SО4)2–) = М(Ме) . 2 + М(S) . 1 + М(О) .4 =
= М(Ме) . 2 + 32 . 1 + 64 . 4 = (М(Ме) . 2 + 96) г/моль.

 Вклад серы в общую массу 1 моль Ме2+(SО4)2– составляет: 

М(S) . 1 = 32 . 1 = 32 г.

  Выбираем в качестве образца массу 1 моль Ме2+(SО4)2–:

 M(Ме2+(SО4)2–) = (М(Ме) . 2 + 96) г

  Масса серы в этом выбранном образце: m(S) = 32 г.

  2) Составляем пропорцию:

  (М(Ме) . 2 + 96) г Ме2+(SО4)2– содержит 32 г (S) (по молярной массе)
                         20 г Ме2+(SО4)2– содержит 4,5 г (S) (по условию)

Видео:Полный Гайд по Химии для начинающих — Соли, Кислые СолиСкачать

Полный Гайд по Химии для начинающих — Соли, Кислые Соли

3) Из пропорции получаем уравнение с одним неизвестным:

 (M(Ме) . 2 + 96) . 4,5 = 20 . 32

 4) Решая уравнение, получаем значение молярной массы искомого металла: 

М(Ме) = 23,1 г/моль.

По таблице Д.И. Менделеева находим элемент, имеющий молярную массу 23,1 г/моль. Подходит натрий. Этот элемент действительно проявляет степень окисления (+1) и образует сульфат Nа24.

Ответ:2SО4.


Комментарии:
1 Молярную массу любых ионов можно считать точно так, как и молярную массу нейтральных частиц. Молярная масса любого иона отличается от молярной массы такой же незаряженной частицы на массу нескольких электронов. Если заряд иона «+n», то М(иона) < М(незаряженной частицы) на массу n электронов, если заряд иона «-n», то M(иона) > М(незаряженной частицы)  на массу n электронов. Так как масса электрона значительно меньше (в 1840 раз) массы даже самого легкого атома водорода, не говоря уже о более тяжелых атомах других металлов, то массой электронов при подсчете молярной массы можно пренебречь и считать условно, что M(иона) = М(незаряженной частицы).  


📸 Видео

ОКСИДЫ, КИСЛОТЫ, СОЛИ И ОСНОВАНИЯ ХИМИЯ 8 класс / Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать

ОКСИДЫ, КИСЛОТЫ, СОЛИ И ОСНОВАНИЯ ХИМИЯ 8 класс / Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIV

Кислые и основные соли | ЕГЭ по химии | Екатерина СтрогановаСкачать

Кислые и основные соли | ЕГЭ по химии | Екатерина Строганова

СОЛИ ХИМИЯ 8 КЛАСС: Химические Свойства Солей и Получение // Реакция Солей с Кислотами и МеталламиСкачать

СОЛИ ХИМИЯ 8 КЛАСС: Химические Свойства Солей и Получение // Реакция Солей с Кислотами и Металлами

8 класс. Кислоты и соли. Составление формул солей по валентности.Скачать

8 класс. Кислоты и соли. Составление формул солей по валентности.

Реакция на результаты ЕГЭ 2022 по русскому языкуСкачать

Реакция на результаты ЕГЭ 2022 по русскому языку

Соли | Химия ЕГЭ, ЦТСкачать

Соли | Химия ЕГЭ, ЦТ

Как составлять формулы солей (часть 1) #репетиторпохимии #школьнаяхимия #егэ #огэ #соли #химияскатейСкачать

Как составлять формулы солей (часть 1) #репетиторпохимии #школьнаяхимия #егэ #огэ #соли #химияскатей

Соли: способы получения, классификация, химические свойства | ЕГЭ по химии 2024Скачать

Соли: способы получения, классификация, химические свойства | ЕГЭ по химии 2024

44. Кислые и основные солиСкачать

44. Кислые и основные соли

Соли. 8 класс.Скачать

Соли. 8 класс.

Щелочь + соль = ??? | Опыты для ЕГЭ и ОГЭ по химииСкачать

Щелочь + соль = ??? | Опыты для ЕГЭ и ОГЭ по химии

ОСНОВАНИЯ В ХИМИИ — Химические свойства оснований. Реакции оснований с кислотами и солямиСкачать

ОСНОВАНИЯ В ХИМИИ — Химические свойства оснований. Реакции оснований с кислотами и солями

Задание 5 ЕГЭ химия. Соли. Типы солей. Как узнать и назвать соль?Скачать

Задание 5 ЕГЭ химия. Соли.  Типы солей. Как узнать и назвать соль?

Классификация солей | 8-11 классыСкачать

Классификация солей | 8-11 классы

Формулы солей - ЕГЭСкачать

Формулы солей - ЕГЭ

Кислые соли. Получение солейСкачать

Кислые соли. Получение солей

Комплексные соли | Химия ЕГЭ 2022 | УмскулСкачать

Комплексные соли | Химия ЕГЭ 2022 | Умскул
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии