1.  

2.  

3.  ре­ак­ция не про­те­ка­ет (цинк уже в своей выс­шей сте­пе­ни окис­ле­ния +2);

4.  алю­ми­ни­е­вая пудра эк­зо­тер­мич­но ре­а­ги­ру­ет с пер­ман­га­на­том калия при на­гре­ва­нии;

5.  

За­пи­шем урав­не­ние ре­ак­ции:

Со­ста­вим элек­трон­ный ба­ланс:

3 + 40 + 4 + 6 + 15 + 40 = 108

За­пи­шем закон дей­ству­ю­щих масс: где k  — кон­стан­та ско­ро­сти ре­ак­ции. Уве­ли­чи­вая дав­ле­ние, мы уве­ли­чи­ва­ем кон­цен­тра­цию га­зо­об­раз­ных ре­а­ген­тов, то есть уве­ли­чи­ва­ем кон­цен­тра­цию во­до­ро­да и иода в три раза. Если по­ло­жить, что на­чаль­ная кон­цен­тра­ция иода равна x, то на­чаль­ная кон­цен­тра­ция во­до­ро­да равна 3x. Тогда за­пи­шем:

Нужно вос­ста­но­вить бром из сте­пе­ни окис­ле­ния +5 до сте­пе­ни окис­ле­ния 0. Тре­бу­ет­ся га­ло­ген-вос­ста­но­ви­тель. Хлор и фтор ак­тив­нее брома, зна­чит, это иод.

Для осуш­ки ам­ми­а­ка обыч­но ис­поль­зу­ют твёрдую щёлочь или ок­си­ды каль­ция и бария.

Кис­ло­ты и ан­гид­ри­ды не стоит ис­поль­зо­вать, так как в ко­неч­ном итоге они дадут ам­мо­ний­ные соли.

По за­ко­ну ра­дио­ак­тив­но­го рас­па­да где N₀  — ко­ли­че­ство ато­мов в на­чаль­ный мо­мент, N(t)  — ко­ли­че­ство ато­мов по про­ше­ствии вре­ме­ни t,   — по­сто­ян­ная рас­па­да. Пе­ри­од по­лу­рас­па­да свя­зан с по­сто­ян­ной рас­па­да сле­ду­ю­щим об­ра­зом: от­ку­да Ин­тен­сив­ность изо­то­па уг­ле­ро­да-14  — оно же от­но­ше­ние   — у вто­ро­го об­раз­ца дре­ве­си­ны в 8 раз мень­ше, чем у све­же­сре­зан­но­го об­раз­ца. Тогда время t вто­ро­го об­раз­ца будет в 3 раза боль­ше (так как ло­га­рифм 8 по ос­но­ва­нию 2): 5600 · 3  =  16800.

Во вто­ром пе­ри­о­де рас­по­ло­же­ны литий, бе­рил­лий, бор, уг­ле­род, азот, кис­ло­род, фтор и неон. Из них га­зо­об­раз­ные при нор­маль­ных усло­ви­ях про­стые ве­ще­ства могут об­ра­зо­вы­вать азот, кис­ло­род, фтор и неон. Кис­ло­род может су­ще­ство­вать в виде двух­атом­ной мо­ле­ку­лы, а также в виде озона. Итого 5 ве­ществ.

Ано­маль­но вы­со­кая тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния воды обу­слов­ле­на на­ли­чи­ем меж­мо­ле­ку­ляр­ных во­до­род­ных свя­зей. Для воз­ник­но­ве­ния во­до­род­ных свя­зей нужно, чтобы в мо­ле­ку­лах ве­ще­ства были атомы во­до­ро­да, свя­зан­ные с не­боль­ши­ми, но элек­тро­от­ри­ца­тель­ны­ми ато­ма­ми с не­по­делённой элек­трон­ной парой, на­при­мер:

Изо­то­пы  — раз­но­вид­но­сти ато­мов ка­ко­го-либо хи­ми­че­ско­го эле­мен­та, ко­то­рые имеют оди­на­ко­вый атом­ный номер, но при этом раз­ное число ней­тро­нов в ядре.

Ре­ак­ция: По диа­грам­ме видно, что линии Б и В со­от­вет­ству­ют из­ме­не­нию ко­ли­че­ства ве­ществ ре­а­ген­тов (так как с те­че­ни­ем вре­ме­ни их ко­ли­че­ства умень­ша­ют­ся, то есть ве­ще­ства рас­хо­ду­ют­ся), а линия А  — про­дук­та. Видно, что в мо­мент вре­ме­ни t₃ ко­ли­че­ства ве­ществ ре­а­ген­тов и про­дук­та пе­ре­ста­ют из­ме­нять­ся, а зна­чит, на­сту­пи­ло со­сто­я­ние рав­но­ве­сия.

Для расчёта нужно по­нять, как дис­со­ци­и­ру­ет кис­ло­та. Пред­по­ло­жим, что кис­ло­та од­но­ос­нов­ная. Тогда в рас­тво­ре кис­ло­ты будут на­хо­дить­ся ча­сти­цы самой кис­ло­ты ани­о­ны и ка­ти­о­ны Ис­ход­ная кон­цен­тра­ция кис­ло­ты со­став­ля­ет 2 М.

Если дис­со­ци­и­ро­ва­ла какая-то часть кис­ло­ты, её кон­цен­тра­ция стала (2−x)М, а кон­цен­тра­ции ани­о­нов и ка­ти­о­нов будут по xМ. Тогда сум­мар­ная кон­цен­тра­ция всех ча­стиц будет

От­сю­да x  =  0,4 М, Из этих дан­ных можем рас­счи­тать кон­стан­ту дис­со­ци­а­ции кис­ло­ты:

По­вто­рим расчёты для 0,2 М рас­тво­ра: От­сю­да x  =  0,1 М,

Рас­счи­тан­ные кон­стан­ты сов­па­ли, т. е. кис­ло­ту можно счи­тать од­но­ос­нов­ной. [В слу­чае не од­но­ос­нов­ной кис­ло­ты при мень­ших кон­цен­тра­ци­ях ка­жу­ща­я­ся кон­цен­тра­ция будет выше ожи­да­е­мой за счёт дис­со­ци­а­ции по вто­рой и боль­шим сту­пе­ням. Тогда рас­счи­тан­ные кон­стан­ты не сов­па­дут.] Для расчёта ка­жу­щей­ся кон­цен­тра­ции 0,02 М рас­тво­ра кис­ло­ты нужно со­ста­вить урав­не­ние

Решая квад­рат­ное урав­не­ние, на­хо­дим x  =  0,017, т. е.

Для па­рал­лель­ных про­цес­сов од­но­го по­ряд­ка (а об­рат­но­го в усло­вии не ука­за­но) в со­от­вет­ствии с за­ко­ном дей­ству­ю­щих масс со­от­но­ше­ние кон­цен­тра­ций про­дук­тов опре­де­ля­ет­ся со­от­но­ше­ни­ем кон­стант ско­ро­сти ре­ак­ции:

Из ис­ход­ных дан­ных по­лу­ча­ем, что k_b в 19 раз мень­ше, чем k_c. Ка­та­ли­за­тор при­во­дит к уве­ли­че­нию кон­стант ско­ро­сти обеих ре­ак­ций, при этом k’_b  =  120k_b, а k’_c  =  4k_c. Найдём со­от­но­ше­ние про­дук­тов:

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:

Урав­не­ние элек­тро­ли­за:

Вы­хо­дит, что ко­ли­че­ство вы­де­лив­ше­го­ся во­до­ро­да равно ко­ли­че­ству вы­де­лив­ших­ся халь­ко­ге­нов. Ко­ли­че­ство во­до­ро­да  =  4,911 : 22,4  =  0,21924 моль. Тогда спра­вед­ли­ва си­сте­ма урав­не­ний:

что со­от­вет­ству­ет мас­сам: 5 г и 5 г

Ме­талл X  — это на­трий (по­нят­но по окрас­ке пла­ме­ни). Из дан­ных о мас­со­вой доле рас­счи­та­ем Y: При х  =  4, M  =  118,73  — олово Тогда Z₃  —

Ко­ли­че­ство олова в Z₁ равно ко­ли­че­ству

Ко­ли­че­ство на­трия в Z₁:

Со­от­но­ше­ние   =  2,25  =  9/4. Брут­то-фор­му­ла Z₁  =   (анион   — анион Цинт­ля).

При­ме­ров может быть много: на­при­мер, мар­га­нец и оксид мар­ган­ца(IV). При из­быт­ке мар­ган­ца вы­де­ля­ет­ся во­до­род:

при из­быт­ке ок­си­да  — хлор

при эк­ви­мо­ляр­ном со­от­но­ше­нии и ак­ку­рат­ном сме­ше­нии газ может не вы­де­лить­ся.

Зна­че­ние M_r ~ 28 имеют сле­ду­ю­щие газы: азот, оксид уг­ле­ро­да(II), эти­лен, ди­бо­ран При сжи­га­нии об­ра­зу­ет­ся такой же объем га­зо­об­раз­но­го про­дук­та  — при сжи­га­нии об­ра­зу­ет­ся вдвое боль­ший объём при сжи­га­нии га­зо­об­раз­ных при обыч­ных усло­ви­ях про­дук­тов во­об­ще не об­ра­зу­ет­ся:

В смеси га­зо­об­раз­ных про­дук­тов сго­ра­ния могли быть толь­ко азот и уг­ле­кис­лый газ, при­чем по­гло­тил­ся щёлочью. Сле­до­ва­тель­но, объ­ем­ная доля в ис­ход­ной смеси со­став­ля­ет 10 %. В ис­ход­ной смеси газы и могли либо од­но­вре­мен­но при­сут­ство­вать либо од­но­вре­мен­но от­сут­ство­вать, по­сколь­ку после сжи­га­ния об­ра­зо­вал­ся такой же объём смеси га­зо­об­раз­ных про­дук­тов. В пер­вом слу­чае тре­бу­ет­ся (убе­ди­тесь в этом сами), чтобы объёмные доли ди­бо­ра­на и эти­ле­на в смеси были оди­на­ко­вы­ми, а вто­рой слу­чай можно сразу же ис­клю­чить, так как на сжи­га­ние смеси и (без двух дру­гих) пойдёт мень­ший объём кис­ло­ро­да, чем объём смеси и

Пусть в ис­ход­ной смеси на 1 моль при­хо­дит­ся х моль и по у моль и По­сколь­ку  %, то х + 2у  =  9. На сжи­га­ние 1 моль рас­хо­ду­ет­ся 0,5 моль на сжи­га­ние 1 моль рас­хо­ду­ет­ся 3 моль на сжи­га­ние 1 моль также рас­хо­ду­ет­ся 3 моль По­лу­ча­ем си­сте­му урав­не­ний:

Со­став ис­ход­ной смеси:

Со­ста­вим таб­ли­цу ре­ак­ций каж­до­го с каж­дым, в по­след­ней ко­лон­ке  — ко­ли­че­ство осад­ков для каж­до­го из 10 ре­а­ген­тов: Сразу из этой таб­ли­цы ре­шить за­да­чу нель­зя  — все осад­ки бе­ло­го цвета, и есть ве­ще­ства, об­ра­зу­ю­щие оди­на­ко­вое ко­ли­че­ство осад­ков. Можно, ко­неч­но, по­тео­ре­ти­зи­ро­вать, что какие-то из осад­ков  — тво­ро­жи­стые, какие-то  — вы­де­ля­ю­ща­я­ся муть, но на прак­ти­ке это раз­ли­чить слож­но. Од­но­знач­но опре­де­ля­ют­ся толь­ко  (1),  (4) и  (8). Далее раз­ли­ча­ем и (по 3 осад­ка в таб­ли­це) ре­ак­ци­ей с уже из­вест­ным   — вы­па­дет в слу­чае с и (по 6 осад­ков в таб­ли­це) раз­ли­ча­ют­ся ре­ак­ци­ей с муть осад­ка по­яв­ля­ет­ся толь­ко в слу­чае с суль­фа­том алю­ми­ния. и (по 5 осад­ков): сна­ча­ла по ре­ак­ции с найдём Далее по­лу­чим по ре­ак­ции с (от­филь­тро­вав ) и рас­познаём когда при до­бав­ле­нии к по­лу­чен­но­му начнёт вы­де­лять­ся и вы­па­дать оса­док

В ре­ше­ни­ях часто по­па­да­лись ошиб­ки в таб­ли­це, ко­то­рые вли­я­ли на вер­ность даль­ней­шей це­поч­ки иден­ти­фи­ка­ции. Ос­нов­ные ло­ги­че­ские де­фек­ты ре­ше­ния: когда автор на­чи­на­ет его со слов: «счи­та­ем, что в про­бир­ке 1  — »...

Пер­ман­га­нат в кис­лой среде при­об­ре­та­ет 5 элек­тро­нов на 1 моль Вы­хо­дит, что за­дан­ное ве­ще­ство X долж­но те­рять 14 элек­тро­нов, чтобы со­блю­дал­ся элек­трон­ный ба­ланс. Учи­ты­вая, что фос­фор в при­сут­ствии столь силь­но­го окис­ли­те­ля не­ми­ну­е­мо дол­жен окис­лить­ся до сте­пе­ни окис­ле­ния +5, при­хо­дим к вы­во­ду, что в X как ми­ни­мум 2 атома фос­фо­ра (сте­пень окис­ле­ния фос­фо­ра не может быть –9!). Тогда, если их 2, вы­хо­дит, что каж­дый из них дол­жен быть в сте­пе­ни окис­ле­ния −2, так каж­дый те­ря­ет по 7 элек­тро­нов.

Такой фос­фин есть. По­лу­ча­ет­ся фор­му­ла Оче­вид­но, что он может быть по­лу­чен из фос­фи­да каль­ция, где фос­фор в сте­пе­ни окис­ле­ния −2, то есть, пред­по­ло­жи­тель­но, (или ). Урав­не­ния ре­ак­ции:

Из спра­воч­ни­ка (ис­клю­чи­тель­но для ин­фор­ма­ции  — то, о чём идет речь в усло­вии): струк­ту­ра Пред­по­ло­же­ние может быть ос­но­ва­но на боль­шом ко­ли­че­стве сво­бод­ных элек­трон­ных пар фтора и кис­ло­ро­да (даже в со­сто­я­нии окис­ле­ния +1), ко­то­рые не­из­беж­но от­тал­ки­ва­ют­ся. Мо­ле­ку­ла не ре­зи­но­вая, рас­тя­ги­вать­ся в длину спо­соб­на огра­ни­чен­но, зна­чит, такое рас­тал­ки­ва­ние элек­трон­ных пар фтора и кис­ло­ро­да на кон­цах мо­ле­ку­лы при­во­дит к сжа­тию (друг к другу) внут­рен­них ато­мов (кис­ло­ро­да), с пе­ре­се­че­ни­ем элек­трон­ных пар обоих ато­мов и уве­ли­чи­вая дво­е­связ­ность связи. Чем выше дво­е­связ­ность  — тем мень­ше длина связи.