Химия
8 класс
Вопрос
Водный раствор хлорида некоторого металла подвергли электролизу в ячейке, последовательно соединенной с медным кулонометром. При этом было получено 10,59 г меди и 12,751 г неизвестного металла. Известно, что другой хлорид того же металла содержит 38,19 % хлора, а 1,0730 г третьего его хлорида содержит 0,8197 г исследуемого металла.
Вычислите химический эквивалент металла в хлориде, подвергнутом электролизу. Установите формулы хлоридов, укажите максимальную степень окисления и атомную массу исследуемого металла, если известно, что в одном из названных хлоридов он одновалентен.
Ответ
Через последовательно соединенные электролизеры прошло одинаковое количество тока и было получено одинаковое количество грамм-эквивалентов металлов. Эквивалентная масса меди $Э_{Cu} = \frac{A_{Cu}}{2} = 63,54 : 2 = 31,77$.
Из соотношения $Э_x : Э_Cu = Э_x : 31,77 = 12,751 : 10,59$
$Э_x = 38,253$.
Грамм-эквивалент хлора равен $A_{Cl} = 35,46$, и на 1 г металла в первом хлориде приходится
$\frac{35,46}{38,253} = 0,927$ г хлора.
Во втором хлориде на 1 г металла приходится
$\frac{38,19}{100 - 38,19} = \frac{38,19}{61,81} = 0,618$ г хлора.
В третьем хлориде на 1 г того же металла приходится
$\frac{0,8197}{1,0730 - 0,8197} = \frac{0,8197}{0,2533} = 0,309$ г хлора.
Таким образом, в трех разных хлоридах на одно и то же количество металла приходится разное количество хлора
$0,927 : 0,618 : 0,309 = 3 : 2 : 1$.
Формулы соответствующих хлоридов: $MCl_3$; $MCl_2$; $MCl$. Максимальная валентность (степень окисления) металла в хлоридах равна 3, и атомная масса элемента
$A = 38,253 \cdot 3 = 114,759$
по величине соответствует индию, который расположен в III группе и имеет атомный номер 49.