Для составления формул бинарных соединений надо знать валентность или степень окисления составляющих элементов. На первых порах речь идет обычно о валентности. Оксиды. Валентность кислорода в оксидах всегда равна 2 (часто ее пишут римскими цифрами) . Предположим, вы хотите написать оксид меди. Предварительно надо знать что медь бывает двухвалентной (чаще) и одновалентной (реже) . Оксид двухвалентной меди CuO. Чтобы валентности обоих элементов были одинаковыми, потому что это число связей между ними (не будем уточнять тип связи) . Здесь у меди 2 и у кислорода тоже 2. Оксид одновалентной меди. Пишете сначала CuO, потом видите, что надо уравнять валентности. Для этого у меди надо поставить нижний индекс 2. Т. е. оксид Сu2O Общая валентность меди стала 2, как и у кислорода. Оксид алюминия. У него всегда валентность 3. Пишете AlO. Для уравнивания валентностей надо взять два атома алюминия и три атома кислорода. Тогда общая валентность алюминия будет 6, у кислорода - тоже 6. Формула Al2O3. Хлориды. Хлор в хлоридах всегда одновалентный. Хлориды олова Sn. Олово бывает двух- и четырехвалентным. Хлорид олова (II) SnCl2, хлорид олова (IV) SnCl4 Сульфиды. Сера в сульфидах двухвалентна. Составление формул сульфидов аналогично составлению формул оксидов. Сульфид железа (III) Fe2S3. Сульфид железа (II) FeS. Дополнение. Все сказанное не относится к соединениям, где атомы одного и того же элемента связаны между собой. Например, пероксид водорода Н2О2 . Структурная формула Н-О-О-Н. Здесь, несмотря на двухвалентность кислорода такая формула, потому что атомы кислорода связаны между собой. То же самое в бинарных органических соединениях, где атомы углерода образуют цепи и кольца.
Для решения этой задачи нам понадобится знание химического уравнения реакции между фосфором и азотной кислотой.
Согласно данной задаче, фосфор растворили в избытке концентрированной азотной кислоты. Таким образом, фосфор является ограничителем реакции, а азотная кислота - избыточным реагентом.
Химическое уравнение для реакции в данной задаче выглядит следующим образом:
P + HNO3 -> H3PO4 + NO + H2O
Из уравнения видно, что реакция между фосфором и азотной кислотой приводит к образованию фосфорной кислоты (H3PO4), оксида азота (NO) и воды (H2O).
Нам известно, что при реакции выделилось 10.08 м (при н. у.) бурого газа. Для того чтобы найти массу фосфора, вступившего в реакцию, мы можем использовать закон Шарля, который утверждает, что при постоянной температуре и давлении объем газа пропорционален количеству вещества.
Для начала, мы должны выразить количество фосфора в молях, зная его объем. Для этого нам понадобится знание объема и молярной массы идеального газа (можно использовать 22.4 л/моль).
V = n*R*T (закон Шарля)
где V - объем газа (10.08 м),
n - количество вещества фосфора в молях,
R - универсальная газовая постоянная (можно принять 0.0821 л*атм/(моль*К)),
T - температура газа в Кельвинах.
Переведем объем газа в литры: 10.08 м * 1 л / 1000 м = 0.01008 л.
Теперь мы можем найти количество вещества фосфора в молях:
n = V / (R*T)
где V = 0.01008 л,
R = 0.0821 л*атм/(моль*К),
T = 273.15 К (при н. у.).
Вычисляем количество вещества фосфора:
n = 0.01008 л / (0.0821 л*атм/(моль*К) * 273.15 К) = 0.004 моль.
Теперь мы можем найти молярную массу фосфора (P), которая равняется 30 г/моль.
Молярная масса фосфора (P) = 30 г/моль.
Наконец, чтобы найти массу фосфора в граммах, мы можем использовать формулу:
масса = количество вещества * молярная масса.
масса = 0.004 моль * 30 г/моль = 0.12 г.
Таким образом, масса фосфора, вступившего в реакцию, составляет 0.12 грамма (с точностью до целых).
