Untuk menyelesaikan masalah ini, kita perlu menghitung jumlah mol hidrogen yang dihasilkan dari reaksi logam divalen dengan asam sulfat, dan kemudian menggunakan stoikiometri reaksi untuk menghitung jumlah mol logam divalen yang digunakan. Setelah itu, kita dapat menggunakan data volume dan massa nitrogen yang diberikan untuk menghitung massa atom relatif logam tersebut.

Langkah-langkah yang harus dilakukan adalah sebagai berikut:

Menghitung jumlah mol hidrogen yang dihasilkan dari reaksi logam divalen dengan asam sulfat.

Berdasarkan hukum Avogadro, 1 mol gas memiliki volume 22,4 liter pada kondisi standar (0°C dan tekanan 1 atm). Oleh karena itu, 3 liter gas hidrogen yang dihasilkan setara dengan 3/22,4 = 0,134 mol.

Menghitung jumlah mol logam divalen yang digunakan dengan menggunakan stoikiometri reaksi.

Dalam reaksi dengan asam sulfat, logam divalen akan bereaksi dengan asam sulfat untuk menghasilkan gas hidrogen. Dari persamaan reaksi tersebut, kita tahu bahwa setiap 1 mol logam divalen akan menghasilkan 1 mol gas hidrogen. Oleh karena itu, jumlah mol logam divalen yang digunakan adalah 0,134 mol.

Menghitung massa logam divalen yang digunakan.

Massa logam divalen yang digunakan dapat dihitung dengan menggunakan rumus: massa = jumlah mol x massa molar. Massa molar logam divalen dapat ditemukan dalam tabel periodik dan dinyatakan dalam gram per mol. Kita tidak mengetahui massa molar logam divalen yang tepat, sehingga kita harus menggunakan variabel x untuk mewakili massa molar tersebut. Dalam hal ini, massa logam divalen yang digunakan adalah:

massa = jumlah mol x massa molar = 0,134 mol x x gram/mol = 0,134x gram

Menghitung massa atom relatif logam tersebut.

Massa atom relatif logam divalen dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

massa atom relatif = massa logam / jumlah mol logam

Kita telah menemukan bahwa jumlah mol logam divalen yang digunakan adalah 0,134 mol. Kita juga mengetahui bahwa volume 12 liter gas nitrogen (N2) dengan massa 28 gram telah digunakan dalam reaksi. Berdasarkan hukum Avogadro, 1 mol gas nitrogen akan memiliki volume 22,4 liter pada kondisi standar. Oleh karena itu, jumlah mol gas nitrogen yang digunakan adalah:

jumlah mol N2 = volume gas / volume molar = 12 / 22,4 = 0,536 mol

Kita juga tahu bahwa gas nitrogen terdiri dari dua atom nitrogen dengan massa atom relatif 14. Oleh karena itu, massa atom relatif nitrogen dapat dihitung dengan rumus:

massa atom relatif nitrogen = massa nitrogen / (jumlah mol nitrogen x 2 x massa atom relatif nitrogen)

Substitusi nilai yang diketahui:

28 g / (0,536 mol x 2 x 14 g/mol) = 2,991

Dengan demikian,massa atom relatif logam divalenadalah 2,991.