Задача на количество электронов.

вопросы, касающиеся школьной и вузовской химии; помощь в решении задач различного уровня сложности
Ответить
Turcsol
Сообщения: 3
Зарегистрирован: Вт янв 03, 2017 6:01 pm

Задача на количество электронов.

Сообщение Turcsol » Вт янв 03, 2017 6:10 pm

Металл массой 58,466 г. содержит 16,254 х1024 электронов. Укажите символ металла.

При решении получается две неизвестных. Методом подбора решать в данном случае не вариант, слишком много перебирать придётся. Как уйти от двух неизвестных не понимаю (
Помогите пожалуйста решить эту задачу. Спасибо.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Задача на количество электронов.

Сообщение Гесс » Вт янв 03, 2017 7:10 pm

В такой постановке задача вообще диковатая. Тут не то чтобы два неизвестных, тут взаимосокращение данных до одной величины:
В системе приблизительно 27 молей электронов (162/6.022). Кабы мы знали сколько молей вещества - мы бы узнали сколько число протонов в атоме N=27/ню (и соответственно порядковый номер)
С другой стороны кабы мы знали количество молей вещества мы бы знали молярную (атомарную) массу вещества - M = (Ar) = 58,466/ню
Мы можем выразить ню из обоих частей но получим весьма бесполезное равенство с двумя неизвестными 58,466/M = 26,991/N
В этот момент известные величины коллапсируют друг об друга оставляя цифру примерно 2,166
Если условно предположить что металл представлен единственным изотопом (что в общем случае некорректно) то эти 2,166 можно назвать 1,166:1 - отношение числа нейтронов к числу протонов. Так как число нейтронов очевидно - целое - то нам остается найти множитель превращающий 2,166 в целое число, очевидно в состав этого множителя входит 3 (собственно поэтому я беру цифры с этим числом знаков после запятой). Домножение на 3 дает 3,5:3, то есть нужно домножить еще на 2 - тогда мы получаем 14:12 - молярная масса 26, порядковый номер 12.
Для магния однако молярка не дотягивает даже до 24,5, однако дальше...

Кстати можно отказаться от предположения о единичном изотопе, а просто выяснить соотношение Ar/N для всех элементов, для этого вам понадобится таблица типа http://raal100.narod.ru/index/0-616 и 10 минут доведения ее до ума в ворде и экселе, после чего сделав сортировку по возрастанию это параметра вы найдете нужный вам металл уже в начале третьего десятка элементов.

Аватара пользователя
Jeffry
Сообщения: 2431
Зарегистрирован: Пн май 12, 2008 5:31 pm

Re: Задача на количество электронов.

Сообщение Jeffry » Вт янв 03, 2017 7:53 pm

Отношение атомной массы к заряду ядра у меня получилось 2.1692. Ближе всего это соотносится с марганцем.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Задача на количество электронов.

Сообщение Гесс » Вт янв 03, 2017 8:14 pm

Это странно. У меня 2.166 и другой металл

Аватара пользователя
Jeffry
Сообщения: 2431
Зарегистрирован: Пн май 12, 2008 5:31 pm

Re: Задача на количество электронов.

Сообщение Jeffry » Вт янв 03, 2017 8:57 pm

Да, я немного ошибся при вводе цифр, отношение 2.16613, а хром ближе к ответу.
А подбирать лучше в Origin. Умножаем коэффициент на столбец атомных номеров, и смотрим, что подходит.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23104
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Задача на количество электронов.

Сообщение amik » Вт янв 03, 2017 10:08 pm

Число ат.масса/заряд здесь зависит от использованного при расчёте значения числа Авогадро :wink:
6,022 или более точного 6,02214 (степень опущена). В этом смысле величина от Jeffry точнее, чем у Гесса, но это всё-равно хром, т.к. для марганца получается ~2,19.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Задача на количество электронов.

Сообщение Гесс » Вт янв 03, 2017 10:52 pm

Это только по 2 периодам, но дальше малоинтересно
Untitled.jpg
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Turcsol
Сообщения: 3
Зарегистрирован: Вт янв 03, 2017 6:01 pm

Re: Задача на количество электронов.

Сообщение Turcsol » Ср янв 04, 2017 10:54 am

Спасибо за помощь в решении )) Вообще ответ там цинк. Исходно задача выглядела так: "Неизвестный металл объёмом 8,20 см3 (плотность 7,13 г/см3) содержит 16,254х1024 электронов. Укажите символ металла". По-моему там очевидно, что сразу нужно найти массу, ну а уже потом плясать дальше. Задачка эта школьная, которая вроде как не предполагает использования подручных средств в виде компа с икселем, плюс в школе не берётся понятие отношение атомной массы к протонам (заряду ядра). В общем надо эту задачу забыть как страшный сон!

Turcsol
Сообщения: 3
Зарегистрирован: Вт янв 03, 2017 6:01 pm

Re: Задача на количество электронов.

Сообщение Turcsol » Ср янв 04, 2017 10:55 am

Так такового аналитического решения к этой задаче я не вижу, только методом подбора, который конечно крайне сомнительный.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Задача на количество электронов.

Сообщение Гесс » Ср янв 04, 2017 11:27 am

Странно что ответ цинк. Это делает всю задачу несостоятельной. Интересно как авторы наокругляли.
Ну вообще метод перебора не самая редкость в химических задачах на установление элемента/формулы.
Но тут реально надо перебрать почти 20 вариантов (обычно 2-5)
Эксель на самом деле не критичен можно на калькуляторе
Jeffry писал(а):Умножаем коэффициент на столбец атомных номеров, и смотрим, что подходит.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12650
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Задача на количество электронов.

Сообщение avor » Ср янв 04, 2017 11:03 pm

цинк потому что плотность 7,13, а остальное почти подгоняется.

Ответить

Вернуться в «химия в школе и вузе, помощь в решении задач»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 35 гостей