Un campione di 2.000 g di un metallo sconosciuto, # M #, è stato completamente bruciato in eccesso # O_2 # per produrre .02224 moli di ossido di medaglia, # M_2O_3 #. Cos'è il metallo?

L'idea qui è che è necessario scrivere un'equazione chimica bilanciata per questa reazione. Se prendi #"M"# essere il metallo e #"M"_2"O"_3# per essere l'ossido di metallo, puoi dirlo

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

Si noti che hai un #color(red)(4):color(purple)(2)# rapporto molare tra il metallo e l'ossido. Questo ti dice che la reazione lo farà sempre consumare il doppio delle talpe di metallo rispetto al numero di moli di ossido prodotta.

Quindi, sai che la reazione ha prodotto #0.02224# moli di ossido di metallo. Ciò significa che deve aver consumato

#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"#

Ora, una sostanza massa molare ti dice la massa di una talpa di quella sostanza. Nel tuo caso, lo sai #0.04448# le talpe hanno una massa di #"2.000 g"#, Il che significa che una talpa avrà una massa di

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

The massa molare del metallo sarà così

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

Una rapida occhiata la tavola periodica mostrerà che la matematica più vicina a questo valore è la massa molare di scandio, #"Sc"#, che ha una massa molare di #"44.9559 g/mol"#.

Il composto si chiama ossido di scandio (III), #"Sc"_2"O"_3#e presenta lo scandio nel suo #3+# stato di ossidazione.