Номер 399, страница 74 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

399. В образце высшего оксида содержится 2,0 моль атомов кислорода и 0,80 моль атомов неизвестного химического элемента. Установите, какие элементы могут входить в состав данного оксида.

Дано:

$n(O) = 2,0 \text{ моль}$

$n(Э) = 0,80 \text{ моль}$

Оксид является высшим.

Найти:

Неизвестный химический элемент Э - ?

Решение:

1. Найдем соотношение количества атомов неизвестного элемента (Э) и кислорода (О) в оксиде. Это соотношение равно соотношению их количеств вещества (в молях).

Обозначим индексы в формуле оксида $Э_xO_y$ как $x$ и $y$.

$x : y = n(Э) : n(O)$

$x : y = 0,80 \text{ моль} : 2,0 \text{ моль}$

Чтобы найти простейшее целочисленное соотношение, разделим оба числа на наименьшее из них (0,80):

$x : y = \frac{0,80}{0,80} : \frac{2,0}{0,80} = 1 : 2,5$

Чтобы получить целые числа, умножим оба значения на 2:

$x : y = (1 \cdot 2) : (2,5 \cdot 2) = 2 : 5$

Таким образом, простейшая формула оксида – $Э_2O_5$.

2. Определим степень окисления неизвестного элемента в данном оксиде. Степень окисления кислорода в оксидах, как правило, равна -2. Молекула электронейтральна, поэтому сумма степеней окисления всех атомов в ней равна нулю.

$2 \cdot (\text{с.о. Э}) + 5 \cdot (-2) = 0$

$2 \cdot (\text{с.о. Э}) - 10 = 0$

$2 \cdot (\text{с.о. Э}) = 10$

$\text{с.о. Э} = +5$

3. По условию, оксид является высшим. Это означает, что элемент проявляет свою высшую (максимальную) степень окисления. Высшая степень окисления +5 характерна для элементов VА группы (15-й группы) периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

К этим элементам относятся: азот (N), фосфор (P), мышьяк (As), сурьма (Sb), висмут (Bi). Все они образуют высшие оксиды состава $Э_2O_5$.

Ответ: В состав данного оксида могут входить элементы 15-й группы (VA группы): азот (N), фосфор (P), мышьяк (As), сурьма (Sb), висмут (Bi).