Химия
8 класс
Вопрос
Два химических соединения $XZ$ и $YZ$ имеют одинаковые молекулярные массы. Элементы $X$ и $Y$ образуют с водородом соединения, газообразные при обычных условиях. Промышленный способ получения одного из этих газов был разработан Габером. Другой газ, встречающийся в природе, в промышленности получают из водяного газа, а в лабораторных условиях он может быть получен различными способами. Элементы $X$ и $Y$ соединяются с металлами, а также друг с другом, образуя соединение $XY$. Сумма атомных масс описанных элементов выражается уравнением $2X + Y + Z = 88$, а отношения атомных масс равны $X : Y = 7 : 6$ и $Y : Z = 3 : 4$.
Напишите формулы и дайте названия веществ $XZ$ и $YZ$. Приведите уравнения описанных выше реакций.
Ответ
Из данных по атомным массам ($х, у, z$) элементов следует
$\begin{cases} 2x + y + 3z = 88 \\ x : y = 7 : 6; 6x = 7y, \\ y : z = 3 : 4; 4y = 3z \end{cases}$;
$7/3y + y + 4y = 88$,
$22y = 264$.
Отсюда $х = 14$ (азот), $у = 12$ (углерод) и $z = 16$ (кислород). Одинаковые значения молекулярных масс имеют $N_2O$ и $CO_2$ ($М = 44$). Водородные соединения этих элементов - $NH_3$ и $CH_4$. Промышленный синтез аммиака разработан Габером:
$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$.
Метан встречается в природе и может быть получен из водяного газа
$CO + 3H_2 \rightleftharpoons CH_4 + H_2O$.