Решебник по химии 9 класс. Рудзитис ФГОС §25

Характеристика азота и фосфора. Физические и химические свойства азота

Стр. 98

Вопросы

1. Как определить число электронов на внешнем энергетическом уровне атома?

Число электронов на внешнем энергетическом уровне атома можно определить по номеру группы в Периодической системе элементов (для элементов A-групп). Например, у элементов I A-группы один электрон на внешнем уровне, у VI A-группы — шесть. У элементов B-групп число внешних электронов определяется по их электронной конфигурации.

2. Как изменяются свойства элементов в A-группах?

В A-группах при движении сверху вниз (в периодах) у элементов увеличивается радиус атома, уменьшается электроотрицательность и усиливаются металлические свойства. При движении слева направо по периоду увеличивается заряд ядра, уменьшается радиус атома, увеличивается электроотрицательность и проявляются неметаллические свойства.

3. Что такое структурная формула?

Структурная формула — это изображение молекулы, которое показывает не только состав вещества, но и порядок соединения атомов, а также тип химических связей между ними (одинарные, двойные, тройные). Например, структурная формула воды:

H–O–H,

а молекулы азота:

N≡N.

Стр. 100

Подумай, ответь, выполни

1. На основе представлений о строении атомов поясните:

а) в чём проявляется сходство элементов азота и фосфора;

б) чем эти элементы отличаются один от другого.

а) Сходство азота и фосфора связано с тем, что они оба входят в VA-группу Периодической таблицы и имеют по пять электронов на внешнем уровне. Оба элемента имеют три неспаренных электрона, могут проявлять степени окисления –3, +3 и +5 и образуют кислородсодержащие кислоты.

б) Отличие в том, что азот — элемент 2-го периода, у него 2 энергетических уровня, а фосфор — 3-го периода, у него 3 уровня. Поэтому атом фосфора крупнее, он способен образовывать большее количество связей и проявляет более высокую степень окисления +5 активнее, чем азот.

2. В одном цилиндре находится азот, в другом — кислород, а в третьем — углекислый газ. Как различить эти газы?

– Кислород можно распознать с помощью тлеющей лучинки — в присутствии кислорода она вспыхнет.

– Углекислый газ можно распознать по реакции с известковой водой (Ca(OH)₂) — вода помутнеет, так как образуется нерастворимый CaCO₃.

– Азот — инертный газ, не поддерживает горение, не вступает в реакцию с известковой водой, и на тлеющую лучинку не влияет.

Таким образом, кислород — вспышка, CO₂ — помутнение известковой воды, азот — отсутствие реакции.

3. К 300 г раствора, содержащего 0,1 массовой доли гидроксида калия, прилили азотную кислоту. Сколько граммов соли образовалось?

ω(KOH) = 0,1; m(раствора) = 300 г

m(KOH) = 300 × 0,1 = 30 г

Реакция: (KOH + HNO₃ → KNO₃ + H₂O)

M(KOH) = 56 г/моль → n(KOH) = 30 / 56 ≈ 0,536 моль

1 моль KOH → 1 моль KNO₃, значит n(KNO₃) = 0,536 моль

M(KNO₃) = 101 г/моль → m(KNO₃) = 0,536 × 101 ≈ 54 г

Ответ: Образовалось примерно 54 г соли (нитрата калия).

4. Какой объём воздуха, содержащего 78 % азота, потребуется для получения 34 кг аммиака? Ответ запишите с точностью до целых.

Реакция: (N₂ + 3H₂ → 2NH₃)

Молярная масса NH₃ = 17 г/моль

n(NH₃) = 34 000 г / 17 г/моль = 2000 моль

По уравнению: из 2 моль NH₃ получается 1 моль N₂ → n(N₂) = 1000 моль

V(N₂) = 1000 моль × 22,4 л/моль = 22 400 л = 22,4 м³

Воздух содержит 78 % азота →

V(воздуха) = 22,4 / 0,78 ≈ 28,7 м³

Ответ: Потребуется примерно 29 м³ воздуха.