Номер 2, страница 11 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Дано:

Водородное соединение фосфора (фосфин)

Валентность фосфора (P) = III

Валентность водорода (H) = I

Продукты разложения фосфина: простые вещества фосфор (P) и водород ($H_2$)

Найти:

1. Химическую формулу фосфина.

2. Уравнение химической реакции разложения фосфина.

Решение:

1.Составление химической формулы фосфина.

Зная валентности элементов, можно составить формулу бинарного соединения. Валентность фосфора равна III, а водорода — I. Обозначим формулу как $P_xH_y$. Согласно правилу валентности, сумма единиц валентности всех атомов одного элемента должна быть равна сумме единиц валентности всех атомов другого элемента. Наименьшее общее кратное (НОК) для валентностей III и I равно 3.

Определим индексы (количество атомов) для каждого элемента:

Индекс для фосфора: $x = \text{НОК} / \text{валентность P} = 3 / III = 1$

Индекс для водорода: $y = \text{НОК} / \text{валентность H} = 3 / I = 3$

Следовательно, химическая формула фосфина — $PH_3$.

2.Составление уравнения реакции разложения фосфина.

В условии сказано, что при небольшом повышении температуры фосфин разлагается с образованием простых веществ фосфора и водорода. Простое вещество фосфор обозначается символом P (в данном контексте используется формула для атомарного фосфора для упрощения), а простое вещество водород является двухатомной молекулой — $H_2$.

Запишем схему реакции:

$PH_3 \xrightarrow{t} P + H_2$

Теперь необходимо уравнять количество атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения (расставить коэффициенты).

В левой части 1 атом P и 3 атома H. В правой части 1 атом P и 2 атома H. Количество атомов фосфора одинаково, а водорода — нет.

Найдем наименьшее общее кратное для чисел атомов водорода (3 и 2), оно равно 6. Чтобы получить 6 атомов водорода слева, поставим коэффициент 2 перед $PH_3$. Чтобы получить 6 атомов водорода справа, поставим коэффициент 3 перед $H_2$.

$2PH_3 \xrightarrow{t} P + 3H_2$

Теперь в левой части стало 2 атома фосфора. Уравняем их, поставив коэффициент 2 перед P в правой части.

$2PH_3 \xrightarrow{t} 2P + 3H_2$

Проверим: слева 2 атома P и $2 \cdot 3 = 6$ атомов H. Справа 2 атома P и $3 \cdot 2 = 6$ атомов H. Уравнение сбалансировано.

Ответ: химическая формула фосфина — $PH_3$; уравнение реакции разложения фосфина: $2PH_3 \xrightarrow{t} 2P + 3H_2$.