Химия
8 класс
Вопрос
Два бинарных соединения состоят из атомов одного и того же металла III периода периодической системы и атомов разных неметаллов. Разность между эквивалентными массами этих соединений равна 11,3 а отношение эквивалентных масс - примерно 1,83. Определить состав бинарных соединений и дать их названия.
Ответ
Обозначим через Э1 и Э2 эквивалентные массы бинарных соединений. Согласно условию задачи:
Э1−Э2=11,3
Э1:Э2=1,83
Откуда Э1=24,97,Э2=13,65.
Эквивалентная масса бинарного соединения равна сумме эквивалентных масс входящих в него элементов. Поэтому эквивалентная масса искомого металла должна быть меньше эквивалентных масс сложных веществ, т. е. меньше 24,97 и 13,65, Среди металлов III периода периодической системы этому условию удовлетворяют магний и алюминий.
Допустим, что искомый металл - магний. Его эквивалентная масса равна 12 г (24:2). Тогда эквивалентная масса неметалла, входящего в состав одного из соединений, равна 1,65 г (13,65−12).
Проанализируем, к какой группе элементов может относиться искомый неметалл. Элементы со свойствами неметаллов находятся в III-VII группах периодической системы. Учитывая проявляемую элементами этих групп валентность в соединениях с металлами и найденную эквивалентную массу неметалла, находим значения атомных масс. Они соответственно равны: III группа - 4,95 у. е. (1,65⋅3), IV - 6,6 у. е. (1,65⋅4), V - 4,95 у. е. (1,65⋅3), VI - 3,3 у. е. (1,65⋅2), VII - 1,65 у. е. (1,65⋅1). Но элементов с такими атомными массами в периодической системе нет. Следовательно, магний отпадает. Искомый металл - алюминий. Эквивалентная масса его равна 9 г (27:3). Эквивалентная масса неметалла, связанного с ним в одном из соединений, равна 4,65 г (NULL,65 - 9). Атомная масса искомого неметалла в зависимости от номера группы, в которой он находится, может иметь следующие значения: III группа - 13,95 у. е. (4,65⋅3), IV - 18,6 у. е. (4,65⋅4), V - 13,95 у. е. (4,65⋅3), VI - 9,3 у. е. (4,65⋅2), VII - 4,65 у. е. (4,65⋅1). Одно из приведенных значений атомных масс близко к величине атомной массы азота (14). Следовательно, одно из соединений - нитрид алюминия AlN.
Эквивалентная масса второго неметалла равна 15,97 г (NULL,97 - 9). Значение атомной массы этого неметалла может быть 47,9 у. е. (15,97⋅3), 63,88 у. е. (15,97⋅4), 47,9 у. е. (15,97⋅3), 31,94 у. е. (15,97⋅2), 15,97 у. е. (15,97⋅1). Одно из приведенных значений атомных масс близко к величине атомной массы серы (32). Следовательно, второе соединение - сульфид алюминия Al2S3.