무게 분석, gravimetric analysis: Na2SO4, Cs2SO4

무게 분석, gravimetric analysis: Na2SO4, Cs2SO4

 

 

화학식이 M2SO4인 순수한 화합물 1.42 g을 물에 용해시키고 과량의 염화칼슘(CaCl2) 수용액과 반응시켰더니 모든 황산이온은 황산칼슘(CaSO4)으로 침전되었다. 건조시킨 침전물의 무게를 측정하였더니 1.36 g이었다. M의 원자량을 결정하고, M이 무엇인가를 밝혀라.

 

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균형 맞춘 반응식

M2SO4 + CaCl2 → CaSO4 + 2MCl

 

CaSO4의 몰질량 = 136 g/mol

침전된 CaSO4의 몰수 = 1.36 g / (136 g/mol) = 0.01 mol

 

균형 맞춘 반응식을 보면,

M2SO4 : CaSO4 = 1 : 1 이므로,

M2SO4의 몰수 = 0.01 mol

 

M2SO4의 몰질량 = 1.42 g / 0.01 mol = 142 g/mol

M2의 질량 = 142 - [32+(4×16)] = 46

M의 몰질량(원자량) = 46 / 2 = 23 g/mol

+1가 금속 중에서 몰질량이 23에 가장 가까운 원자는 Na(sodium).

 

 

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14.48 g of metal sulfate with the formula M2SO4 were dissolved in water. Excess Barium Nitrate solution was added in order to precipitate all the sulfate ions in the form of barium sulfate. 9.336 g of precipitate was obtained.

a) What is the relative molar mass of M2SO4?

b) Calculate the relative atomic mass of M and hence identify the metal.

 

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balanced equation

M2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4 + 2MNO3

 

moles BaSO4 = 9.336 g / (233.4 g/mol) = 0.04000 mol

moles M2SO4 = moles BaSO4 = 0.04000 mol

molar mass M2SO4 = 14.48 g / 0.04000 mol = 362.0 g/mol

mass M2 = 362.0 - [32+(4×16)] = 266.0

atomic weight M = 266.0 / 2 = 133.0 g/mol

 

+1가 금속 중에서 몰질량이 133.0에 가장 가까운 원자는 Cs.

M is Cs(Cesium).