Химия

8 класс
Вопрос
Неизвестное химическое соединение образовано металлом и неметаллом, входящими в его состав в массовых отношениях $18 : 7$. При действии воды на 1 моль этого соединения образуются 2 моля газообразного вещества и 3 моля слаборастворимого в воде соединения. Оба продукта гидролиза обладают основными свойствами. Плотность выделяющегося газа равна 0,76 г/л. а. Что собой представляет описанное соединение? б. Приведите ход логических рассуждений, которые позволяют ответить на первый вопрос.
Ответ


Вещество $A_xB_y$ под действием воды гидролизуется с образованием гидроксида металла $A(OH)_n$ и газообразного вещества $H_mB$, обладающего основными свойствами. Такие свойства характерны для соединений металлов и неметаллов, расположенных в первых периодах Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. К числу типичных неметаллов, расположенных в первых периодах, принадлежат $F, CI, S, N, P, C, Si$.

Галогениды металлов гидролизуются только частично, а соли щелочных и щелочноземельных металлов практически не гидролизуются.

Оксиды металлов не образуют с водой газообразных продуктов, пероксиды могут выделять кислород, не обладающий основным характером. Карбиды при действии воды образуют углеводороды, для которых также не характерны основные свойства.

Условию задачи удовлетворяют нитриды и фосфиды. В случае нитридов реакции с водой приводят к образованию аммиака и основания

$Na_3N + 3H_2O \rightarrow 3NaOH + NH_3$,
$Ca_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_8 + 2NH_3$,
$Mg_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2 + 2NH_3$.

Однако гидроксид натрия хорошо растворим в воде, растворимость гидроксида кальция также достаточно велика. Поэтому условию задачи гораздо в большей степени соответствует нитрид магния.

Аналогично ведет себя и фосфид магния, но по количественным данным $[Mg_3N_2$ - $Mg : N = 3 \cdot 24 : 2 \cdot 14 = 72 : 28 = 18 : 7$; $Mg_3P_2 - Mg : P = 3 \cdot 24 : 2 \cdot 31 = 72 : 62 = 18 : 15,5$; $M_{NH_3} = 17$; $M_{PH_3} = 34$ (по условию $M = 0,76 \cdot 22 \approx 17)]$ условию удовлетворяет $Mg_3N_2$.

Следовательно, задача действительно имеет единственное решение: $A$ - магний, $B$ - азот, $A_xB_y$ соответствует $Mg_3N_2$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме