Номер 1, страница 105 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 5. Азот и фосфор. Параграф 29. Фосфор. Подумай, ответь, выполни... - номер 1, страница 105.

Условие.

1. Азот встречается в природе в соединениях и в свободном состоянии, а фосфор — только в соединениях. Чем это объясняется?

Решение.

Решение 2.

Различие в формах нахождения азота и фосфора в природе объясняется разной химической активностью их простых веществ. Эта активность, в свою очередь, обусловлена строением их молекул.

Азот в свободном состоянии существует в виде очень прочных двухатомных молекул $N_2$. Атомы в этой молекуле соединены тройной ковалентной связью ($N \equiv N$), энергия разрыва которой чрезвычайно велика (около 945 кДж/моль). Из-за такой высокой прочности связи молекулярный азот является химически инертным веществом. Он с большим трудом вступает в химические реакции, что и позволяет ему существовать в свободном виде, составляя основную часть (около 78% по объему) земной атмосферы.

Фосфор, в отличие от азота, не образует устойчивых молекул с тройной связью. Его наиболее распространенная и реакционноспособная аллотропная модификация — белый фосфор — состоит из четырехатомных молекул $P_4$, имеющих форму тетраэдра. Валентные углы в такой структуре составляют всего 60°, что создает сильное напряжение в химических связях. Из-за этого напряжения молекула $P_4$ крайне неустойчива и обладает очень высокой химической активностью (например, белый фосфор самовоспламеняется на воздухе). Другие аллотропные модификации фосфора также значительно активнее азота. Вследствие своей высокой реакционной способности фосфор не может существовать в природе в свободном состоянии и встречается исключительно в виде соединений, главным образом в виде фосфатов.

Таким образом, химическая инертность молекулы $N_2$ позволяет азоту находиться в природе в свободном состоянии, тогда как высокая химическая активность элементарного фосфора приводит к тому, что он встречается только в виде химических соединений.

Ответ: Различие объясняется тем, что простое вещество азот ($N_2$) — химически малоактивно из-за очень прочной тройной связи в его молекулах, что позволяет ему существовать в свободном виде. Простое вещество фосфор (например, $P_4$) — наоборот, очень химически активно из-за напряжения связей в его молекулах, поэтому в природе он быстро вступает в реакции и встречается только в виде соединений.