Металлические элементы в основном расположены в левой и нижней
частях периодической системы.
Атомы металлических элементов в отличие от неметаллических обладают
значительно большими размерами атомных радиусов. Поэтому атомы металлов
сравнительно легко отдают валентные электроны. Вследствие этого они
обладают образовывать положительно заряженные ионы, а в
соединениях проявляют только положительную степень окисления. Многие
металлы, например медь Сu, железо Fe, хром Сr, титан Ti, проявляют в
соединениях разную степень окисления.
Так как атомы металлов сравнительно легко отдают валентные
электроны, то в свободном состоянии они являются восстановителями.
Восстановительная разных металлов неодинакова. В
электрохимическом ряду напряжений металлов она возрастает от золота Аu до
калия К.
Общность физических свойств металлов (высокая электрическая
проводимость, теплопроводность, ковкость, пластичность) объясняется
общностью строения их кристаллических решёток. По некоторым характерным
физическим свойствам металлы в значительной степени отличаются друг от
друга, например по плотности, твёрдости, температурам плавления.
Самый лёгкий из металлов - литий Li, а самый тяжёлый - осмий Os.
Самые мягкие - щелочные металлы. Они легко режутся ножом.
Самый легкоплавкий металл - ртуть Hg, самый тугоплавкий металл -
вольфрам W.
Анализируем условие задачи:
В реакцию вступают оба металла. Здесь водород из кислоты выделяется в обеих реакциях. Поэтому прямым расчётом здесь нельзя воспользоваться. В таких случаях удобно решать с очень простой системы уравнений, приняв за Х - число моль одного из металлов, а за Y - количество вещества второго.
1. Находим количество вещества водорода: n(H2)=V(H2)÷Vm=0.4моль.
2. Пусть количество алюминия Xмоль, а железа Yмоль. Тогда можно выразить через X и Y количество выделившегося водорода:
2AI + 6HCI=2AICI₃ + 3H₂ (1)
n(AI)=1моль n(H2)=3моль
n(AI)=Xмоль n(H₂)=1.5Xмоль
Fe + HCI=FeCI₂ +H₂
n(Fe)=Yмоль n(H₂)=Yмоль
3. Общее количество водорода: 0,4 моль, значит
1,5Х +Y=0,4моль (это первое уравнение в системе).
5. Для смеси металлов нужно выразить массы через количества веществ. M=nхm, отсюда m=M×n значит:
масса алюминия m(AI)=27X, масса железа m(Fe)=56Y
Масса всей смеси: 27X+56Y=11 (это второе уравнение в системе).
6. Итак, мы имеем систему из двух уравнений:
1,5Х +Y=0,4моль
27X+56Y=11
Решим такую систему методом вычитания, домножив первое уравнение на 18 и вычитая первое уравнение из второго:
27Х+18Y=7,2
(56-18)Y=11-7,2
Y=3,8÷38=0,1моль Fe
X=0,2мольAI (на основе реакции 1)
7. Находим массы металлов и их массовые доли в смеси:
масса железа m(Fe)=0,1мольх56г.моль=5,6г.
масса алюминия m(AI)=0,2моль х27г./моль=5,4г.
7. Находим массовые доли железа и алюминия в смеси:
ω(Fe)=5,6г.÷11г.= 0,509 ω%=ω(Fe)х100%=50,9%
ω(AI)=5,4г.÷11г.= 0,491 ω%=ω(AI)х100%=49,1%
8.ответ: в смеси массовая доля железа 0,509 или 50,9% и массовая доля алюминия 0,491 или 49,1%
Решение:
m(р-ра)=m(в-ва)+m(H2O)=25+100=125 г;
w=m(в-ва)/ m(р-ра)=25/125=0,2 (20 %)