Неизвестный металл при горении на воздухе образует два продукта: основной, молекула которого содержит 38 e¯, и побочный,

При горении Na на воздухе образуется основной продукт Na2O2.Число e = 2 * 11 + 2 * 8 = 38.Побочный продукт Na2O.Число e = 2 * 11 + 8 = 30.Na2O2 используется для получения кислорода, поглощения угарного и углекислого газа в регенерационных установках:2 CO2 + 2 Na2O2 → 2 Na2CO3 + O2.Ответ: Na.

Получение кислорода в автономных условиях

На современных атомных подводных лодках, где имеется мощный и почти неисчерпаемый источник электрической энергии, есть возможность получать кислород разложением воды под действием электрического тока (электролизом воды). Однако, не менее важным был и является способ получения кислорода из соединений щелочных металлов: пероксидов (Li2O2, Na2O2, K2O2) и надпероксидов (NaO2, KO2). Данный метод интересен и удобен в применении в автономных условиях (в частности, на подводных лодках), потому что одновременно с выделением кислорода происходит поглощение углекислого газа:

• 2Li2O2 + 2СО2 = 2Li2CO3 + O2 ↑;
• 2Na2O2 + 2СО2 = 2Na2CO3 + O2 ↑;
• 2K2O2 + 2СО2 = 2K2CO3 + O2 ↑;
• 4NaO2 + 2СО2 = 2Na2CO3 + 3O2 ↑;
• 4KO2 + 2СО2 = 2K2CO3 + 3O2 ↑.

Определение неизвестного металла

Получить надпероксид натрия можно при высоком давлении и температуре при взаимодействии пероксида натрия с кислородом, или при сжигании натрия в кислороде под давлением. Получить надпероксид калия можно путем сгорания калия в чистом кислороде, или при окислении кислородом раствора калия в жидком аммиаке при температуре -50C. Все эти методы не удовлетворяют условию задания. А вот при горении на воздухе этих металлов могут образовываться два вещества: пероксид и оксид. Теперь следует лишь определить, пероксид и оксид какого из металлов содержит в себе 38 электронов и 30 электронов. Для этого необходимо воспользоваться периодической системой Д. И. Менделеева, где число электронов в атоме равно порядковому номеру элемента:

Li - 3 электрона;Na - 11 электронов;K - 19 электронов;O - 8 электронов.

Независимо от того, какие связи между атомами, число электронов в молекуле равно сумме количества электронов каждого атома этой молекулы:

Li2O2 = 2 * 2 + 8 * 2 = 20 электронов - не подходит;K2O2 = 2 * 19 + 8 * 2 = 54 электрона - не подходит;Na2O2 = 2 * 11 + 8 * 2 = 38 электронов - подходит условия в качестве основного продукта.

У побочного продукта - 30 электронов. Вероятно, это оксид натрия (Na2O). Проверим:

Na2O = 2 * 11 + 8 = 30 электронов.

Ответ: Неизвестный металл - Na - натрий.