На тривалентний метал масою 10,8 г подіяли сульфатною кислотою. Виділився газ об’ємом 13,44 л (н. у.). Який це метал? У якому періоді та групі він знаходиться?

Дано: m(E)=10,8 г, V(H2)=13,44 л
Знайти: тривалентний метал Е-? Період-? Група-?
Число протонів-? Число нейтронів-?  
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції. Враховуємо те, що метал тривалентний  і формула солі матиме вигляд  Е2(SO4)3
    10,8 г                                       13,44 л
   2Е       +   3H2SO4 = Е2(SO4)3  + 3H2↑
    х г                                           67,2 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль шуканого тривалентного металу Е з виділенням 3 моль водню H2 (1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у., а 3 моль газу займуть у три рази більший об'єм, а саме: 67,2 л).
У рівнянні реакції під формулою Е записуємо х г, а під H2 - 67,2 л
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
10,8 г / х г = 13,44 л / 67,2 л, звідси х=10,8 г • 67,2 л/ 13,44 л= 54 г.
Ми отримали, що маса 2 моль шуканого тривалентного елемента дорівнює 54 г, тоді маса 1 моль шуканого тривалентного елемента буде у 2 рази меншою і дорівнюватиме 27 г, тобто молярна маса М(Е)=27 г/моль. Знаємо, що М г/моль=Мr, тому молекулярна маса Мr(Е)=27. Отже, шуканий тривалентний елемент є алюмінієм Al, знаходиться у 3 періоді та ІІІ групі.
Число протонів (порядковий номер елемента) 13, число нейтронів 14, бо 27-13=14.
Відповідь: алюміній Al, 3 період, ІІІ група, число протонів 13, число нейтронів 14.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції. Враховуємо те, що метал тривалентний  і формула солі матиме вигляд  Е2(SO4)3:
2Е+3H2SO4=Е2(SO4)3+3H2↑
Обчислюємо кількість речовини водню об'ємом 13,44 л за формулою y=V/Vм, де Vм - постійна величина і за н.у. рівна 22,4 л/моль.
y(Н2)=13,44 л : 22,4 л/моль=0,6 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль шуканого тривалентного металу Е з виділенням 3 моль водню H2, кількість речовини тривалентного металу є у 1,5 (2:3=1:1,5) рази меншою, тому y(Е)= y(Н2):1,5= 0,6 моль:1,5=0,4 моль.
З формули y=m/M знаходимо молярну масу невідомого металу М= m/y.
М(Е)=10,8 г : 0,4 моль = 27 г/моль.
Знаємо, що М г/моль=Мr, тому молекулярна маса Мr(Е)=27. Отже, шуканий тривалентний елемент є алюмінієм Al, знаходиться у 3 періоді та ІІІ групі.
Число протонів (порядковий номер елемента) 13, число нейтронів 14, бо 27-13=14.
Відповідь: алюміній Al, 3 період, ІІІ група, число протонів 13, число нейтронів 14.