Номер 9, страница 68 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

9. До открытия периодического закона относительная атомная масса бериллия принималась равной 13,8, а формула его оксида записывалась как $Be_2O_3$. Д. И. Менделеев поместил этот элемент в одну группу с магнием. Определите, как при этом должна была измениться атомная масса бериллия. Ответ подтвердите расчётом.

Дано:

Старая относительная атомная масса бериллия ($Ar_{старая}(Be)$) = 13,8

Старая формула оксида бериллия: $Be_2O_3$

Новое положение бериллия: II группа (как у магния Mg)

Найти:

Новая относительная атомная масса бериллия ($Ar_{новая}(Be)$) - ?

Решение:

Относительная атомная масса элемента, его валентность и эквивалентная масса связаны соотношением:

$Ar = Э \times В$

где $Ar$ — относительная атомная масса, $Э$ — эквивалентная масса, $В$ — валентность.

1. Определим валентность бериллия, исходя из старой формулы оксида $Be_2O_3$. Валентность кислорода в оксидах постоянна и равна II. Согласно правилу составления формул бинарных соединений, сумма произведений валентностей на индексы для каждого элемента должна быть равна.

$2 \times В(Be) = 3 \times В(O)$

$2 \times В(Be) = 3 \times 2$

$2 \times В(Be) = 6$

$В(Be) = 3$

Следовательно, до открытия периодического закона валентность бериллия принимали равной III.

2. Рассчитаем эквивалентную массу бериллия, используя старые данные. Эквивалентная масса — это фундаментальная характеристика, которая определяется экспериментально (например, из массового соотношения элементов в соединении) и не зависит от теоретических представлений о валентности.

$Э(Be) = \frac{Ar_{старая}(Be)}{В_{старая}} = \frac{13.8}{3} = 4.6$

3. Д. И. Менделеев поместил бериллий в одну группу с магнием. Магний (Mg) — элемент II группы, его высшая валентность равна II, а формула оксида — MgO. По аналогии, Менделеев предположил, что бериллий также является двухвалентным элементом, и формула его оксида должна быть BeO. Таким образом, новая, правильная валентность бериллия равна II.

4. Зная эквивалентную массу и новую валентность, рассчитаем исправленную относительную атомную массу бериллия.

$Ar_{новая}(Be) = Э(Be) \times В_{новая} = 4.6 \times 2 = 9.2$

Таким образом, на основании положения в периодической системе, Д. И. Менделеев исправил значение относительной атомной массы бериллия. Современное значение ($≈9.012$) подтверждает правильность его выводов.

Ответ: Относительная атомная масса бериллия должна была измениться с 13,8 на 9,2.