Восьмичленные циклические имиды серы описываются общей формулой Sₙ(NH)₈₋ₙ, где 4 ≤ n ≤ 8. При полном сгорании одного из представителей этого ряда в необходимом количестве кислорода, после приведения продуктов реакции к нормальным условиям, была получена газовая смесь с относительной плотностью по воздуху 2.124. Определите среднюю молярную массу образовавшейся газовой смеси. Ответ выразите в г/моль, округлите до десятых. Определите формулу имида. Сколько молей кислорода потребуется для полного сжигания двух молей имида? Ответ округлите до десятых.

При нормальных условиях вода конденсируется, поэтому газовая смесь содержит SO₂ и N₂.

1. Средняя молярная масса смеси. Используем связь относительной плотности по воздуху и молярной массы: \(M_{\text{смеси}}=D_{\text{возд}}M_{\text{возд}}\). Принимая \(M_{\text{возд}}=29\) г/моль, получаем \(M_{\text{смеси}}=2.124\cdot29=61.596\approx61.6\) г/моль.

2. Формула имида. Для одного моля \(S_n(NH)_{8-n}\) при сгорании образуются \(n\) моль SO₂ и \((8-n)/2\) моль N₂. Поэтому средняя молярная масса газов равна \(\frac{64n+28\cdot(8-n)/2}{n+(8-n)/2}\). При \(n=7\) она составляет \(\frac{7\cdot64+0.5\cdot28}{7+0.5}=61.6\) г/моль, что совпадает с найденным значением. Следовательно, \(n=7\), а формула имида — S₇NH.

3. Расход кислорода. Уравнение сгорания одного моля имида: \(S_7NH+\frac{29}{4}O_2\rightarrow7SO_2+\frac12N_2+\frac12H_2O\). На один моль имида нужно \(29/4=7.25\) моль O₂, а на два моля — \(2\cdot7.25=14.5\) моль.

Ответ: 61,6 г/моль; S₇NH; 14,5 моль O₂.