Когда в 1871 году Д. И. Менделеев предложил свою периодическую систему, химикам были известны 63 химических элемента. Мен делеев предсказал существование еще 11 и даже отважился описать их свойства. В последующие шесть десятилетий, до 1925 года, было открыто и изучено 25 новых элементов, в их числе 8 из предугаданных Менделеевым. К этому времени стало известно, что между водородом и ураном должно разместиться 92 элемента и что место каждого из них определяется атомным номером. Остались незаполненными 4 места в таблице с номерами 43, 61, 85 и 87. Три из еще не обнаруженных элементов были описаны Менделеевым: элемент 43 (для краткости будем опускать слово «с номером») должен быть аналогом марганца («экамарга- нец» по Менделееву), элемент 85 — аналогом йода («экайод») и 87 — цезия («экацезий»). В поисках этих «недостающих» элементов химики не жалели усилий, совершенствуя технику поисков и методов распознавания (идентификации). То и дело появлялись сообщения о новых открытиях. Так, в 1925 году было объявлено об открытии элемента 43, получившего и имя — мазурий. В 1931 году появились публикации об открытии элемента 85, которому один из открывателей дал название алабамий, другой — гельвеций. Сообщили и об открытии элемента 87 — Виргиния. Не был забыт и элемент 61 — в разное время различные исследователи заявляли об открытии этого представителя группы редких земель, называли его и иллинием, и флоренцием, и циклонием. Оказалось, однако, что все это были открытия мнимые, ошибочные, не находившие подтверждения. Казалось, природа, создавшая в ходе эволюции Вселенной 88 химических элементов, не «сумела» создать еще четыре, которые заполнили бы пустые места в таблице Менделеева. Почему? Химики, безуспешно охотившиеся за неуловимыми элементами, не могли объяснить этот каприз природы. На пришла физика, точнее, очень молодой тогда ее раздел — физика атомного ядра. Один из основных фактов ядерной физики таков: ядра атомов элементов в конце таблицы Менделеева, начиная с номера 84, радиоактивны, т. е. нестабильны. Объясняется это тем, что эти ядра содержат большое число протонов (атомный номер — это и есть число прото.
4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O (NH₃ -- газ А, N₂ -- газ С)
n(NH₃)/4 = n(H₂O)/6 или n(NH₃)/2 = n(H₂O)/3 = n(N₂)
n(H₂O) = 5,4 г/18 г/моль = 0,3 моль
n(NH₃) = 2/3*n(H₂O) = 0,3*2/3 = 0,2 моль
m(NH₃) = 0,2 моль * 17 г/моль = 3,4 г.
2H₂S + 3O₂(изб) = 2SO₂ +2H₂O (H₂S -- газ В, SO₂ -- газ Д)
n(H₂S)/2 = n(SO₂)/2 или n(H₂S) = n(SO₂)
SO₂ + H₂O + Br₂ = H₂SO₄ + 2HBr
n(SO₂) = n(Br₂)
n(Br₂) = 16 г/160 г/моль = 0,1 моль ⇒
n(SO₂) = 0,1 моль
H₂S + Pb(NO₃)₂ = PbS↓ + 2HNO₃
n(H₂S) = n(PbS)
n(PbS) = 23,9 г/239 г/моль = 0,1 моль ⇒
n(H₂S) = 0,1 моль -- что было подтверждено ранее
n(NH₃)/2 = n(N₂) = 0,1 моль (N₂ -- газ С)
n(SO₂) = 0,1 моль (SO₂ -- газ Д)
по условию:
m(N₂) + m(SO₂) = 9,2 г.
n*M(N₂) + n*M(SO₂) = 0,1 моль * 28 г/моль + 0,1 моль * 64 г/моль = 9,2 г. -- что также подтверждается расчётами.
1 дм³ = 1 л.
V(N₂) + V(SO₂) = n(N₂)*V(A) + n(SO₂) *V(A) = 0,1 моль* 22,4 л + 0,1 моль *22,4 = 4,48 л = 4,48 дм³
Исходные газы NH₃ (3,4 г.) и H₂S (3,4 г)