Номер 458, страница 84 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

458. Химическое вещество тринитрамид открыто учёными Королевского технологического института (Швеция) в 2010 году. Оно может стать одним из важнейших компонентов ракетного топлива. Тринитрамид — соединение азота и кислорода. В состав его молекулы входит 76 электронов, а отношение числа атомов азота к числу атомов кислорода равно $2 : 3$. Установите формулу тринитрамида.

Дано:

Соединение состоит из азота (N) и кислорода (O).

Общее число электронов в молекуле тринитрамида: $e_{общ} = 76$.

Отношение числа атомов азота ($N_{ат. N}$) к числу атомов кислорода ($N_{ат. O}$) равно $2 : 3$.

Найти:

Химическую формулу тринитрамида.

Решение:

Обозначим искомую формулу вещества как $N_xO_y$, где $x$ — это количество атомов азота, а $y$ — количество атомов кислорода в одной молекуле.

1. Определим количество электронов в атомах азота и кислорода. Число электронов в нейтральном атоме равно его порядковому номеру в Периодической системе Д.И. Менделеева.
Для азота (N) порядковый номер равен 7, следовательно, один атом азота содержит 7 электронов.
Для кислорода (O) порядковый номер равен 8, следовательно, один атом кислорода содержит 8 электронов.

2. Составим уравнение для общего числа электронов в молекуле $N_xO_y$:
Общее число электронов = (число атомов N $\cdot$ число электронов в атоме N) + (число атомов O $\cdot$ число электронов в атоме O).
$x \cdot 7 + y \cdot 8 = 76$

3. Используем заданное соотношение атомов:
$\frac{x}{y} = \frac{2}{3}$
Из этого соотношения можно выразить одну переменную через другую, например, $y$ через $x$:
$3x = 2y \implies y = \frac{3}{2}x$

4. Решим систему уравнений. Подставим выражение для $y$ в уравнение для общего числа электронов:
$7x + 8 \cdot (\frac{3}{2}x) = 76$
Упростим выражение:
$7x + \frac{24}{2}x = 76$
$7x + 12x = 76$
$19x = 76$
Найдем $x$:
$x = \frac{76}{19} = 4$

5. Теперь найдем $y$, подставив значение $x=4$ в соотношение:
$y = \frac{3}{2} \cdot 4 = 6$

Таким образом, в молекуле тринитрамида 4 атома азота и 6 атомов кислорода.
Проверим полученный результат:
- Соотношение атомов: $x : y = 4 : 6 = 2 : 3$. Условие выполняется.
- Общее число электронов: $4 \cdot 7 + 6 \cdot 8 = 28 + 48 = 76$. Условие выполняется.
Следовательно, формула тринитрамида — $N_4O_6$.

Ответ: $N_4O_6$