Для решения задачи нужно использовать законы идеального газа и уравнение состояния идеального газа.
Уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
Где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества газа (в молях)
R - универсальная газовая постоянная
T - температура в кельвинах
Известные данные:
Масса сульфида одновалентного металла - 0,2 г
Объем выделившегося газа - 110 мл (это также объем собранного газа)
Температура газа - 64 градуса Цельсия (или 64 + 273 = 337 К)
Давление в ёмкости - 830 мм ртутного столба
Сначала необходимо выразить количество вещества газа (n) через его массу и молярную массу.
n = m / M
Где:
m - масса газа
M - молярная масса газа
Молярная масса сульфида одновалентного металла можно найти из таблиц химических соединений. Предположим, что сульфид одновалентного металла образуется соединением MX, где М - металл, а Х - сера.
Пусть молярная масса металла М равна Мg, а молярная масса серы Х равна Sg.
Тогда масса сульфида одновалентного металла равна:
0,2 г = (Мg + Sg) г
Теперь, зная, что молярная масса металла и серы в соединении соответственно равны 1 и 32 г/моль, можно записать уравнение:
0,2 г = (1 г/моль + 32 г/моль) * n
n = 0,2 г / (1 г/моль + 32 г/моль) ≈ 0,006058 моль
Теперь, используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, можно найти давление газа (P).
P * 110 мл = 0,006058 моль * 0,0821 (л * атм) / (моль * К) * 337 К
P = (0,006058 моль * 0,0821 (л * атм) / (моль * К) * 337 К) / 110 мл ≈ 0,0103 атм
Таким образом, давление в ёмкости составляет приблизительно 0,0103 атм. Это значительно меньше 830 мм ртутного столба, следовательно, сульфид одновалентного металла не растворен в реакции с соляной кислотой.