Задача №6. «Галогены» (20 баллов)

1. В одной старой неопубликованной рукописи неизвестного автора, юный химик обнаружил схему реакции металла М с избытком различных галогенов:

К сожалению, рукопись была сильно изъедена реактивами. Единственное, что можно было разобрать о характеристиках этих веществ, была массовая доля одного из элементов в соединениях D, Е, G и J, которая составляла 81,9%, 61,4 %, 54,4 %, и 48,8 % соответственно. Идентифицируйте соединения A - J. Напишите уравнения реакций. Предложите пространственные структуры соединений G, H, I, и J. Как Вы думаете, кто мог быть автором данной рукописи, и когда она могла быть написана? Ответ аргументируйте.

Решение

Из схемы видно, что в задании приведено содержание иода в соединениях D, Е, G и J. Впрочем, Вы можете проверить остальные галогены и убедиться, что для этих случаев решения нет. Опираясь на массовую долю иода в D можем установить металл. В общем виде формулу иодида можно записать как MI_x, где x – степень окисления металла.

Для x = 2 получаем железо. (1 балла) Аналогично, можно установить и остальные формулы веществ, для которых дана массовая доля иода.

Пространственная структура: G ICl₃ Т-образная (принимается также ответ I₂Cl₆ – плоская структура с двумя мостиковыми атомами хлорами, два плоских квадрата ICl₄ с общим ребром); H ClF₅ и I BrF₅ квадратная пирамида; J IF₇ пентагональная бипирамида. (по 1 баллу за каждую правильное название/изображение структуры)

По 0,5 балла за правильное определение формул веществ A – D, по 1 баллу за правильное определение формул веществ E – I. (Всего 8 баллов)

По 0,5 балла за написанные уравнения (Всего 5 баллов)

Данная работа могла быть написана только после выделения фтора Анри Муассаном в 1886 году. Поэтому, автором мог быть, например, сам Муассан, а дата написания – вторая половина (конец) 19 века. (2 балла)

2. В одной старой неопубликованной рукописи неизвестного автора, юный химик обнаружил схему реакции металла М с избытком различных галогенов:

К сожалению, рукопись была сильно изъедена реактивами. Единственное, что можно было разобрать о характеристиках этих веществ, была массовая доля одного из элементов в соединениях С, Е, F и I, которая составляла 28,6%, 38,6 %, 69,3 %, и 45,7 % соответственно. Идентифицируйте соединения A - J. Напишите уравнения реакций. Предложите пространственные структуры соединений G, H, I, и J. Как Вы думаете, кто мог быть автором данной рукописи, и когда она могла быть написана? Ответ аргументируйте.

3. В одной старой неопубликованной рукописи неизвестного автора, юный химик обнаружил схему реакции металла М с избытком различных галогенов:

К сожалению, рукопись была сильно изъедена реактивами. Единственное, что можно было разобрать о характеристиках этих веществ, была массовая доля одного из элементов в соединениях B, F, G и H, которая составляла 79,8%, 30,7 %, 45,6 %, и 27,2 % соответственно. Идентифицируйте соединения A - J. Напишите уравнения реакций. Предложите пространственные структуры соединений G, H, I, и J. Как Вы думаете, кто мог быть автором данной рукописи, и когда она могла быть написана? Ответ аргументируйте.

4. В одной старой неопубликованной рукописи неизвестного автора, юный химик обнаружил схему реакции металла М с избытком различных галогенов:

К сожалению, рукопись была сильно изъедена реактивами. Единственное, что можно было разобрать о характеристиках этих веществ, была массовая доля одного из элементов в соединениях A, H, I и J, которая составляла 64,6 %, 72,8 %, 54,3 %, и 51,2 % соответственно. Идентифицируйте соединения A - J. Напишите уравнения реакций. Предложите пространственные структуры соединений G, H, I, и J. Как Вы думаете, кто мог быть автором данной рукописи, и когда она могла быть написана? Ответ аргументируйте.