1. Соединение некоторого элемента Х с кислородом содержит 60 % этого элемента. Найти его эквивалентную массу (Meg).

Решение. Массовое процентное содержание элемента Х показывает сколько его весовых частей приходится на 100 вес. частей соединения, следовательно 40 весовых частей в оксиде кислорода. Meg(O) = 8 г/моль, следовательно:

60 г элемента соединяются с 40 г кислорода,

а Meg(X) соединяется с 8 г кислорода.

Meg(X) = = 12 г/моль

2. Вычислить эквивалентную массу металла, 1 г которого вытесняет из кислоты 700 мл водорода, измеренного при нормальных условиях.

Решение. Водород имеет валентность 1. Молекула простого вещества имеет формулу Н2. Молярный объём водорода 22,4 л, эквивалентный 11,2 л.

1 г металла вытесняет 0,7 л водорода,

а Meg(Me) вытесняет 11,2 л водорода.

Meg(Me) = = 16 г/моль.

3. Определить эквивалентную массу золота, зная, что 0,5 г некоторого металла вытесняют из раствора хлорида золота (III) 1,01 г золота, а из серной кислоты — 172,3 мл водорода, измеренного при нормальных условиях.

Решение. Из закона эквивалентов следует, что количество эквивалентов золота в 1,01 г его равно числу эквивалентов в 172,3 мл водорода н. у., эквивалентный объём водорода 11,2 л, откуда:

1,01 золота содержит столько же эквивалентной, сколько 0,1723 л Н2,

а Мeg(Au)-“- 11,2 л

Мeg(Au) = = 65,65 г/моль.

4. Определить эквивалентную массу металла, 1 г оксида которого образует 1,81 г сульфата этого металла.

Решение. По правилам определения эквивалентных масс (без учёта валентности металла):

Meg(MO) = Meg(M) + Meg(O)

Meg(MSO4) = Meg(M) + Meg(SO42-)

обозначим Meg(M) = Х,

т. к. Meg(O) = 8 г/моль, Meg(SO42-) = 48 г/моль, тогда

Из 1 г оксида получается 1,81 г сульфата,

а их (Х + 8) получится (Х + 48) г сульфата, отсюда:

1,81·(Х + 8) = Х + 48; 1,81·Х + 14,48 = Х + 48; 0,81·Х = 33,52; Х = 41,38 г/моль.

5. Определите эквивалентную массу воды в её реакции : а) с калием; б) с оксидом калия.

2 К + 2 Н2О = 2 КОН + Н2

К2О + Н2О = 2 КОН

В первом случае моль воды даёт один эквивалент КОН, поэтому Мeg(Н2О) = 18 г/моль, а во втором два эквивалента КОН, поэтому во втором случае Мeg(Н2О) = 9 г/моль.

6. Вычислить молекулярную массу газа, 870 мл которого при 17 °С и 750 мм рт. ст. имеют массу 2,31 г.

Решение. Из уравнения Клапейрона-Менделеева получаем

M = .

Так как объём газа дан в миллилитрах, масса — в граммах, а давление — в миллиметрах ртутного столба, используем значение универсальной газовой постоянной R, равное 62360 мл·мм рт. ст./(К·моль).

М = = 64 г/моль

М(“СИ”) = = 0,064 кг/моль.

7. Определить объём 400 г азота при давлении 8 атм и температуре 7 °С.

Решение. Из уравнения Клапейрона-Менделеева находим:

V =

Поскольку давление газа выражено в атмосферах, используем значение R, равное 0,082 л·атм/(К·моль):

V = = 41 л

V(“СИ”) = = 0,041 м3.

8. Определить температуру кислорода при которой масса 1 л его при нормальном давлении составляет 1 г.

Решение. Из уравнения Клапейрона-Менделеева находим:

T = = 390 K

T(“СИ”) = = 390 К

390 - 273 = 117 °С.

9. Определить массу гексана С6Н14 содержащегося в баллоне ёмкостью 40 л под давлением 0,35 атм при температуре 93 °С.

Решение. Из уравнения Клапейрона-Менделеева

m = = 40,1

m(“СИ”) = = 0,0401 кг/моль.

10. Вычислить давление в баллоне ёмкостью 20 л, содержащем при 27 °С 160 г кислорода.

Решение. По уравнению Клапейрона-Менделеева, учитывая, что молярная масса кислорода равна 32 г/моль, получаем:

р = = 6,15 атм.

р(“СИ”) = = 623250 Па.

11. Даны 250 л газа при 27 °С и давлении 8 атм. При каком давлении объём газа при 0 °С станет равным 1 м3?