Ассоциация Наставников Олимпиадного Движения
Войти Регистрация
Вернуться назад
№102008

Крылья для тяжёлых металлов
(для решения требуется авторизация)

Источник: Региональный этап ВсОШ по химии

В старину для освещения городов использовались газовые фонари. По трубам под повышенным давлением подавался «светильный газ», состоящий в основном из водорода и метана. В состав светильного газа также входил газ X, который реагировал с нагретым металлом Y, образующим основу сплава, из которого были изготовлены трубы для подачи газа, с образованием летучего вещества A (р-ция 1). Попадание паров A в зону горения приводило к его сгоранию с образованием красноватого налёта (р-ция 2), который с течением времени портил работоспособность фонаря. Сам газ X сгорает с образованием только газообразных продуктов. Вещество A при комнатной температуре и давлении 1 атм. представляет собой оранжевую жидкость. Установлено, что, облучая раствор A в пиридине ультрафиолетовым светом, можно получить соединение B1 такого же качественного состава, что и A. При этом из 1.00 г A выделяется 57.2 мл
газа X (при н.у.), который не имеет цвета и запаха. Полное термическое разложение A в атмосфере аргона приводит к потере 71.5 % исходной массы – единственным твёрдым продуктом разложения является серый порошок металла Y. Довольно быстро новый класс соединений нашёл своё применение. В 1890 году было предложено использовать летучую жидкость C для выделения чистого металла Z, который находит широкое применение в промышленности и химической практике; в частности, его используют для изготовления сосудов для работы с газообразным фтором. Выделение металла из C происходит при нагревании до 180 °C, при этом из 5.00 мл жидкости (ρ = 1.32 г/см3) удаётся выделить 2.27 г металла. При этом также выделяется газ X объёмом 3.46 л. Этот газ поглощается аммиачным раствором оксида серебра с образованием чёрного осадка (р-ция 3). 
Само по себе вещество C разлагается при действии концентрированной азотной кислоты с образованием раствора зелёного цвета (р-ция 4). 

1 Молекулы B переходят сами в себя при действии тех же операций, что и молекулы этана в заслонённой конформации (содержат ось симметрии третьего порядка, т.е. переходят сами в себя при повороте на 360°/3 = 120° вокруг данной оси, содержат те же самые плоскости симметрии): 

  • Рассчитайте молярную массу газа X и изобразите его структурную формулу.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Изобразите структурные формулы веществ A – C. Свои ответы подтвердите расчётами. В комплексных соединениях A – C центральные атомы удовлетворяют правилу 18 электронов. Напишите уравнения реакций 1 – 4.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Обработка вещества A гидроксидом бария приводит к выпадению белого осадка (р-ция 5), разлагающегося под действием кислоты с выделением газа (р-ция 6). Над осадком образуется раствор светочувствительной слабой двухосновной кислоты D (разлагается при –20 °C). Из-за необходимости проводить синтез в отсутствие света и на сильном холоде, впервые синтез D проводили в 1932 году долгими зимними ночами в Мюнхене, из -за чего синтез был назван «синтезом полярной ночи». Действуя на водный раствор 393 мг D измельчённым диоксидом марганца, можно получить 388 мг соединения E (р-ция 7). Известно, что средний межатомный угол Y–Y–Y в структуре E составляет 60°.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение