Жидкость Х является бинарным (состоящим из двух элементов) соединением, массовая доля азота в котором равна 97,66 %. Это вещество многие путают с другим известным азотсодержащим веществом Y. Однако X является кислотой, в отличие от Y, обладающего выраженными основными свойствами. При взаимодействии вещества Х (в водном растворе) с магнием образуется два бинарных азотсодержащих вещества А, В и азот. Массовые доли азота в соединениях А и В соответственно составляют 77,57 % и 93,29 % (считаем, что эти соединения не является кристаллогидратами).
1) Определите вещества X, Y, A и B. Подтвердите расчётами.
2) Напишите уравнения реакций.
3) Определите степени окисления азота в соединениях X, A и B.
4) Изобразите геометрическую форму молекулы X.
Посчитать состав бинарного соединения X, если известен один из элементов, можно, поделив атомную массу азота на его массовую долю: получается 14,33 г/моль. Это молярная масса в пересчёте на один атом азота. Если вычесть из неё 14 г/моль, то всё, что останется — это молярная масса всего остального в пересчёте на один атом азота, то есть 0,33. Очевидно, что это нужно умножить на 3, чтобы получить 1 — водород. Тогда формула X соответствует — азидоводородная (азотистоводородная) кислота. Легко догадаться по условию, что Y, с которой её часто путают — это аммиак обладающий основными свойствами.
Учитывая, что мы растворяем металл в кислоте-окислителе легко догадаться, что азот будет в этой реакции понижать свою степень окисления (особенно учитывая, что часть его выделяется в более высокой степени окисления в виде ). Самое логичное, что может здесь иметься в виду — это понижение степени окисления до −3, то есть такого, как в аммиаке. Аммиак и тут же прореагируют, давая (бинарное соединение B, по массовым долям подходит: 14 · 4 : (14 · 4 + 4) = 0,9329). Магний, перейдя в степень окисления +2, должен иметь какой-то противоион, которым тоже должен быть азид-анион. То есть, A = (по массовым долям сходится: 14 · 6 : (24,3 + 14 · 6) = 0,7757). Уравнение реакции: