Номер 12, страница 30 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

12. Трёхвалентный элемент образует газообразное соединение с водородом, которое в 2 раза тяжелее аммиака. Какова формула соединения?

Дано:

Валентность элемента (Э) = III

Относительная плотность газообразного соединения по аммиаку $D_{NH_3}(газ) = 2$

Найти:

Формула соединения - ?

Решение:

1. Обозначим неизвестный трёхвалентный элемент как Э. Водород в соединениях с неметаллами проявляет валентность I. Согласно правилу составления формул по валентности, общая формула соединения будет ЭH₃.

2. По условию, газообразное соединение ЭH₃ в 2 раза тяжелее аммиака (NH₃). Это означает, что относительная плотность этого газа по аммиаку равна 2. Относительная плотность одного газа по другому равна отношению их молярных масс: $D_{NH_3}(ЭH_3) = \frac{M(ЭH_3)}{M(NH_3)}$

3. Сначала вычислим молярную массу аммиака (NH₃). Атомная масса азота $Ar(N) \approx 14$ а.е.м., водорода $Ar(H) \approx 1$ а.е.м. $M(NH_3) = Ar(N) + 3 \cdot Ar(H) = 14 + 3 \cdot 1 = 17$ г/моль.

4. Теперь, зная относительную плотность и молярную массу аммиака, мы можем найти молярную массу неизвестного соединения ЭH₃: $M(ЭH_3) = D_{NH_3}(ЭH_3) \cdot M(NH_3) = 2 \cdot 17 = 34$ г/моль.

5. Молярная масса соединения ЭH₃ складывается из атомной массы элемента Э и трёх атомных масс водорода: $M(ЭH_3) = Ar(Э) + 3 \cdot Ar(H)$

Подставим известные значения и найдем атомную массу элемента Э: $34 = Ar(Э) + 3 \cdot 1$ $Ar(Э) = 34 - 3 = 31$ г/моль.

6. Найдем в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева элемент с относительной атомной массой, равной 31. Этот элемент — фосфор (P). Фосфор находится в V группе и может проявлять валентность III, например, в соединении с водородом — фосфине.

7. Таким образом, искомое соединение — это фосфин, формула которого PH₃.

Ответ: PH₃.