Question

Хімічний елемент утворює оксид, масова частка Оксигену в якому 30,5 %. Сполука цього елемента з Гідрогеном має склад RH4. Визначте невідомий елемент, запишіть формули його вищого оксиду, гідроксиду, вкажіть їх характер. Напишіть рівняння реакцій, що підтверджують хімічні властивості оксиду цього елементу. Охарактеризуйте елемент за його положенням у таблиці Д. І. Менделєєва.

Answer 1

     Оскільки сполука невідомого елемента з Гідрогеном має склад RH4, то відповідно валентність R становить 4, тому вищий оксид R матиме склад RO2. Цю ж інформацію ми можемо отримати, скориставшись короткою формою періодичної системи хімічних елементів Д.І. Менделєєва, де знизу таблиці вказані формули вищих оксидів і летких сполук з Гідрогеном для кожної групи елементів.
     Визначимо Mr(RO2) і Ar(R), знаючи масову частку О в сполуці:
W(O)=Ar(O)×n/Mr(сполуки); Mr(сполуки)=Ar(O)×n/W(O);
RO2
Mr(RO2)=16×2/0,305≈105
Ar(R)=Mr(RO2)-Ar(O)×n=105-16×2=73
      Знаємо відносну атомну масу елемента. Отже, невідомий елемент- це Германій(Ge). Германій знаходиться у четвертому періоді четвертої головної(а)групи періодиної системи Д.І. Менделєєва. Метал. Ступені окиснення дорівнюють +4,+2,-4. Його порядковий номер (N) становить 32, тому атом Германію має 32 протони (p=32) і 32 електрони (е=32). Нейтронів у атома 41 (n=Ar-N=73-32=41). Належить до p-елементів. Електронна формула Германію:  1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p².
         Хімічна формула вищого оксиду Германію - GeO2. Кислотний оксид. Реагує з: 
 1) водою:
    GeO₂+H₂O⇒H₂GeO₃;
 2) лугами:
    GeO₂+2NaOH⇒Na₂GeO₃+H₂O; (розчин NaOH<20%)
 3) основними оксидами;
    GeO₂+xNa₂O⇒Na₂GeO₃, Na₆Ge₂O₅, Na₄GeO₄; (t=1000°C).
        Вищий гідроксид Германію - Н₄GeO₄, хоча частіше називається "ортогерманієва кислота". Оксигеновмісна, чотирьохосновна кислота.