Речь идёт о ЛАНТАНОИДАХ ЦЕРИЙ. ( В честь самой большой из малых планет ). В начале нынешнего века менделеевскую таблицу нередко сравнивали с солнечной системой, уподобляя элементы планетам. Лантаноидам же в этой аналогии отводилась роль астероидов. Церий назвали в честь Цереры - самого большого из астероидов. И этот элемент оказался самым "большим" из химических астероидов - самый распространенным, самым дешевым, самым важным (по крайней мере сегодня) . Между прочим, Мартин Клапрот, открывший цериевую землю почти одновременно со своими шведскими коллегами - В. Хизингером и Й. Я. Берцелиусом, возражал против названия "церий": если уж в честь Цереры, то "церерий". Берцелиус, однако, отстоял свое название, ссылаясь на трудности произношения того имени, которое предлагал новому элементу Клапрот. Цериевая земля открыта в 1803 году, в чистом виде ее первым получил Карл Мозандер в 1839 году (одновременно с лантановой ), но лишь в 1875 году был впервые получен металлический церий. Сделал это американский химик Уильям Френсис Гиллебранд, работавший вместе со своим Нортоном. Церий был получен электролизом тщательно очищенного четыреххлористого церия CeCl4. Он оказался светлым металлом, похожим на лантан, и таким же обыкновенным, как лантан. Однако не и десяти лет, как был взят патент на первое практическое применение церия. Точнее, его окиси. Началось с газокалильных сеток. Австрийский химик Ауэр фон Вельсбах (1858-1928) был большим специалистом в области редких земель. Он открыл четыре новых лантаноида; правда, в таблицу Менделеева из них вошли только два - неодим и празеодим. Альдебараний же, названный в честь Альдебарана - главной звезды созвездия Тельца, оказался идентичен открытому несколькими месяцами раньше иттербию, а кассиопей (в честь созвездия Кассиопеи) тоже за несколько месяцев до Ауэра фон Вельсбаха открыл француз Жорж Урбэн и назвал лютецием...
1. Для решения первого вопроса, нам необходимо знать химическое уравнение реакции алюминия с кислородом:
4 Al + 3 O2 -> 2 Al2O3
Из уравнения видно, что для окисления 4 моль алюминия требуется 3 моля кислорода. Но в задаче дана масса алюминия, а не количество веществ, поэтому нам необходимо преобразовать массу алюминия в количество веществ (моли).
Молярная масса алюминия (Al) равна 26.98 г/моль, следовательно, количество веществ алюминия можно найти, разделив массу алюминия на его молярную массу:
n(Al) = 13.5 г / 26.98 г/моль ≈ 0.500 моль
Таким образом, нам понадобится в 4 раза меньше кислорода, чем алюминия, то есть:
n(O2) = 0.500 моль * (3/4) ≈ 0.375 моль
Для вычисления объема кислорода, используем уравнение состояния идеального газа (PV = nRT) с учетом того, что при комнатной температуре и давлении (обычно принимаем T = 273 К, P = 1 атм):
V(O2) = n(O2) * RT/P = 0.375 моль * 0.0821 * 273 К / 1 атм ≈ 8.06 л (литров)
Таким образом, для реакции с 13.5 г алюминия нам понадобится около 8.06 л кислорода.
2. Для решения второго вопроса, нам необходимо знать химическое уравнение реакции кальция с азотом:
3 Ca + N2 -> Ca3N2
Согласно уравнению, 3 моля кальция реагируют с 1 молью азота. Переведем массу нитрида кальция в количество веществ:
n(Ca3N2) = 296 г / (40.08 г/моль) ≈ 7.39 моль
Таким образом, для образования 7.39 моль нитрида кальция требуется:
n(Ca) = 7.39 моль * (3/1) ≈ 22.17 моль кальция
Поскольку у нас есть количество веществ кальция, мы можем легко найти его массу, умножив количество веществ на молярную массу кальция:
m(Ca) = 22.17 моль * (40.08 г/моль) ≈ 888.7 г
Чтобы вычислить объем азота, воспользуемся уравнением состояния идеального газа (PV = nRT), при условии комнатной температуры и давления:
V(N2) = n(N2) * RT/P = 7.39 моль * 0.0821 * 273 K / 1 атм ≈ 169 л (литров)
Таким образом, для реакции с 296 г нитрида кальция нам понадобится около 888.7 г кальция и азота объемом примерно 169 л.
ЦЕРИЙ.
( В честь самой большой из малых планет ).
В начале нынешнего века менделеевскую таблицу нередко сравнивали с
солнечной системой, уподобляя элементы планетам. Лантаноидам же в этой
аналогии отводилась роль астероидов. Церий назвали в честь Цереры - самого
большого из астероидов. И этот элемент оказался самым "большим" из
химических астероидов - самый распространенным, самым дешевым, самым
важным (по крайней мере сегодня) .
Между прочим, Мартин Клапрот, открывший цериевую землю почти
одновременно со своими шведскими коллегами - В. Хизингером и
Й. Я. Берцелиусом, возражал против названия "церий": если уж в честь Цереры,
то "церерий". Берцелиус, однако, отстоял свое название, ссылаясь на
трудности произношения того имени, которое предлагал новому элементу
Клапрот.
Цериевая земля открыта в 1803 году, в чистом виде ее первым получил
Карл Мозандер в 1839 году (одновременно с лантановой ), но лишь в 1875 году
был впервые получен металлический церий. Сделал это американский химик
Уильям Френсис Гиллебранд, работавший вместе со своим Нортоном.
Церий был получен электролизом тщательно очищенного четыреххлористого церия
CeCl4. Он оказался светлым металлом, похожим на лантан, и таким же
обыкновенным, как лантан. Однако не и десяти лет, как был взят
патент на первое практическое применение церия. Точнее, его окиси.
Началось с газокалильных сеток.
Австрийский химик Ауэр фон Вельсбах (1858-1928) был большим
специалистом в области редких земель. Он открыл четыре новых лантаноида;
правда, в таблицу Менделеева из них вошли только два - неодим и празеодим.
Альдебараний же, названный в честь Альдебарана - главной звезды созвездия
Тельца, оказался идентичен открытому несколькими месяцами раньше иттербию,
а кассиопей (в честь созвездия Кассиопеи) тоже за несколько месяцев до
Ауэра фон Вельсбаха открыл француз Жорж Урбэн и назвал лютецием...