Добрый день!
Чтобы ответить на ваш вопрос, давайте сначала рассмотрим, что такое периодическая система элементов. Периодическая система представляет собой таблицу, в которой элементы располагаются в порядке возрастания атомного номера. Атомный номер – это количество протонов в атоме элемента. В таблице также указываются химические символы элементов и их относительные атомные массы. Она представляет собою весьма удобное средство для классификации элементов и позволяет устанавливать связи между их свойствами.
Теперь давайте рассмотрим элементы, которые нам даны в вопросе: натрий, магний и кремний.
Натрий имеет атомный номер 11, а его химический символ - Na. Он располагается во втором периоде таблицы. Магний имеет атомный номер 12, его символ - Mg, и он также находится во втором периоде таблицы. Наконец, кремний имеет атомный номер 14, его символ - Si, и он находится в третьем периоде таблицы.
Теперь, чтобы расположить эти элементы в порядке увеличения металлических свойств их атомов, давайте рассмотрим следующие факторы:
1. Атомный радиус: чем больше атомный радиус, тем более металлические свойства имеет элемент. Причиной этого является наличие большего количества энергетических уровней и электронов, что обуславливает более слабое удержание электронов ядром.
Итак, сравниваем атомные радиусы:
- Натрий имеет атомный радиус 186 пикометров (пм).
- Магний имеет атомный радиус 160 пм.
- Кремний имеет атомный радиус 117 пм.
Исходя из сравнений, мы можем сказать, что атомный радиус кремния самый маленький. Это обуславливается тем, что кремний находится правее в таблице, что означает более сильное удержание электронов ядром.
2. Энергия ионизации: энергия, необходимая для удаления электрона из атома. Чем ниже энергия ионизации, тем меньше энергии требуется для удаления электрона, и, следовательно, электроны в атоме слабее связаны.
- Натрий имеет энергию ионизации 496 кДж/моль.
- Магний имеет энергию ионизации 738 кДж/моль.
- Кремний имеет энергию ионизации 786 кДж/моль.
Исходя из сравнений, мы видим, что энергия ионизации магния и кремния выше, чем у натрия. Это означает, что электроны в атомах магния и кремния более плотно связаны, а значит, меньше склонны к образованию положительного иона, чем у натрия.
3. Электроотрицательность: мера способности атома привлекать к себе электроны при образовании химической связи. Чем выше электроотрицательность атома, тем больше электронов он способен привлекать.
- Натрий имеет электроотрицательность 0,93.
- Магний имеет электроотрицательность 1,31.
- Кремний имеет электроотрицательность 1,90.
Сравнивая электроотрицательность, мы видим, что натрий имеет самую низкую электроотрицательность по сравнению с магнием и кремнием. Это означает, что натрий имеет большую склонность отдавать электроны при образовании связей, что характерно для металлов.
Итак, основываясь на атомных радиусах, энергии ионизации и электроотрицательности, мы можем расположить элементы в порядке увеличения их металлических свойств:
1. Натрий - наиболее металлический элемент из трех, так как он имеет наибольший атомный радиус, наименьшую энергию ионизации и наименьшую электроотрицательность.
2. Магний - второй наиболее металлический элемент, так как он имеет средний атомный радиус, высокую энергию ионизации и ниже электроотрицательность по сравнению с кремнием.
3. Кремний - наименее металлический элемент, так как он имеет самый маленький атомный радиус, самую высокую энергию ионизации и самую высокую электроотрицательность среди трех элементов.
Таким образом, мы расположили элементы натрий, магний и кремний в порядке увеличения их металлических свойств на основе атомных радиусов, энергии ионизации и электроотрицательности.
Для решения данной задачи, сначала необходимо определить количество CaCO3, реагировавшего с соляной кислотой.
Дано, что массовая доля CaCO3 в мраморе составляет 91,56%. Для удобства расчётов, предположим, что у нас есть 100 г мрамора. Тогда масса CaCO3 составляет 91,56 г.
Уравнение реакции между CaCO3 и HCl (соляной кислотой) выглядит следующим образом:
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2
В соответствии с уравнением, на одну моль CaCO3 требуется две моли HCl, так как ион Ca^2+ имеет заряд +2, а ион CO3^2- имеет заряд -2. Молярная масса CaCO3 составляет 100,09 г/моль, а у нас имеется масса CaCO3 равная 91,56 г, следовательно можем найти количество молей CaCO3:
n = масса/Mr = 91,56/100,09 = 0,915 моль CaCO3
Так как на каждую моль CaCO3 требуется две моли HCl, то общее количество молей HCl составит:
2n = 2 * 0,915 = 1,83 моль HCl.
Далее, необходимо учесть, что оксид углерода (IV) (CO2) выделился свободным газом. Таким образом, объём CO2, выделившегося при данной реакции, можно рассчитать, используя идеальный газовый закон.
Идеальный газовый закон: PV = nRT, где P - давление, V - объём, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Сначала необходимо перевести нормальные условия (н.у.) из градусов Цельсия в Кельвины. Нормальные условия равны 0 °C или 273,15 К (ПVT = 1 атмосфера). В данной задаче, так как давление не задано, мы можем использовать 1 атмосферу.
Температура при н.у. составляет 273,15 К.
У нас уже есть количество молей CO2, равное количеству молей HCl, которое составляет 1,83 моль.
R равно 0,0821 л × атм × моль^−1 × К^−1 (универсальная газовая постоянная).
Теперь можем использовать исходный идеальный газовый закон для расчёта объёма CO2:
PV = nRT
V = nRT/P = 1,83 * 0,0821 * 273,15/1 = 40,05 л
Таким образом, объём оксида углерода (IV) при н.у., выделившегося при действии соляной кислоты на мрамор массой 77 г с массовой долей CaCO3 — 91,56%, составляет 40,05 л (с округлением до сотых).
2Mg + O2 = 2MgO
Масса магния, вступившего в реакцию:
m(Мg )= 2*24=48г
Масса оксида магния, получившегося в результате реакции:
m(MgO) = 2(24+16)=80г
Составим пропорцию:
6г (Mg) x г (MgO)
48 (Mg) 80 г (MgO)
х=(6*80)/48 =10
ответ: 10г(MgO)