Номер 454, страница 83 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

454. Во всех атомах, которые входят в состав молекулы оксида азота, содержится 22 электрона. Установите формулу оксида азота.

Дано:

Молекула оксида азота.

Общее число электронов в молекуле = 22.

Найти:

Формулу оксида азота.

Решение:

Пусть искомая формула оксида азота будет $N_xO_y$, где $x$ — количество атомов азота, а $y$ — количество атомов кислорода в молекуле.

Число электронов в нейтральном атоме химического элемента равно его порядковому номеру в периодической системе. Порядковый номер азота (N) равен 7, следовательно, один атом азота содержит 7 электронов. Порядковый номер кислорода (O) равен 8, следовательно, один атом кислорода содержит 8 электронов.

Общее число электронов в молекуле $N_xO_y$ является суммой электронов всех атомов, входящих в её состав. Согласно условию задачи, эта сумма равна 22. Составим математическое уравнение:

$x \cdot 7 + y \cdot 8 = 22$

В этом уравнении $x$ и $y$ должны быть целыми положительными числами, так как они обозначают количество атомов в молекуле. Решим это уравнение методом подбора, перебирая возможные значения для $y$ (начиная с 1).

Предположим, что $y = 1$ (в молекуле один атом кислорода):

$7x + 8 \cdot 1 = 22$

$7x = 22 - 8$

$7x = 14$

$x = \frac{14}{7} = 2$

Мы получили целое положительное значение $x = 2$. Таким образом, пара чисел $x=2$ и $y=1$ является решением.

Теперь предположим, что $y = 2$ (в молекуле два атома кислорода):

$7x + 8 \cdot 2 = 22$

$7x = 22 - 16$

$7x = 6$

$x = \frac{6}{7}$

Это значение $x$ не является целым, поэтому данная пара чисел не подходит.

Если предположить, что $y \ge 3$, то $8y \ge 24$. В этом случае выражение $22 - 8y$ будет отрицательным, что приведёт к отрицательному значению $x$. Количество атомов не может быть отрицательным, поэтому другие значения $y$ рассматривать не имеет смысла.

Единственным подходящим решением является $x=2$ и $y=1$. Следовательно, искомая формула оксида азота — $N_2O$.

Ответ: $N_2O$.