Задание 1. Записать уравнения реакций, объясняющих свойства серы и метаморфозы.

Решение:
Запишем уравнения реакций для указанных превращений:

1) $F_2 + S → SF_2$
2) $Cl_2 + S → SCl_2$
3) $O_2 + S → SO_2$
4) $Al + S → Al_2S_3$

Все эти реакции демонстрируют способность серы вступать в реакции с различными элементами с образованием соответствующих бинарных соединений. При этом сера проявляет свои неметаллические свойства.

Задание 2. Закончить уравнение реакции:

$Li[OH]{(тв)} + H_2S → ...$

Решение:

Это реакция между гидроксидом лития (щелочь) и сероводородом (кислота). При взаимодействии образуется соль и вода:

$Li[OH]{(тв)} + H_2S$} → LiHS + H_2O_{(ж)

Это реакция нейтрализации, где:
- $Li[OH]$ - щелочь
- $H_2S$ - слабая кислота
- $LiHS$ - кислая соль (гидросульфид лития)
- $H_2O$ - вода

Задание 1. Записать уравнения реакций, объясняющих свойства серы и метаморфозы.

Решение:
Для каждого уравнения запишем полную и сбалансированную реакцию:

1) Взаимодействие серы с фтором:
$F_2 + S → SF_2$

2) Взаимодействие серы с хлором:
$Cl_2 + S → SCl_2$

3) Взаимодействие серы с кислородом:
$O_2 + S → SO_2$

4) Взаимодействие серы с алюминием:
$2Al + 3S → Al_2S_3$

В данных реакциях сера проявляет свои неметаллические свойства:
- С галогенами (F₂, Cl₂) образует галогениды серы
- С кислородом образует оксид серы (IV)
- С металлом (Al) образует сульфид металла

Все эти реакции являются реакциями соединения, где сера выступает как окислитель (с Al) или проявляет промежуточную степень окисления (с галогенами и кислородом).

Задание 2. Закончить уравнения реакций, описывающих кислотные свойства сероводорода.

Решение:

1) $KOH + H_2S → KHS + H_2O$
В данной реакции сероводород проявляет кислотные свойства, взаимодействуя со щелочью с образованием гидросульфида калия и воды.

2) $Li[OH]{(тв)} + H_2S → LiHS + H_2O$
Аналогично первой реакции, происходит образование гидросульфида лития и воды.

В обоих случаях $H_2S$ ведет себя как слабая кислота, отдавая один атом водорода с образованием гидросульфид-иона $HS^-$. Это пример реакции нейтрализации с образованием кислой соли, так как сероводород является двухосновной кислотой и в данном случае замещается только один атом водорода.

Выбор верных характеристик реакции взаимодействия азота с кислородом в условиях молнии

⚡ При разряде молнии в атмосфере происходит реакция между азотом и кислородом с образованием оксида азота (II):

N₂ + O₂ ⇄ 2NO

Рассмотрим характеристики этой реакции:

1. Тип реакции по числу и составу исходных веществ и продуктов:
   - Это реакция соединения, так как из двух простых веществ (N₂ и O₂) образуется одно сложное вещество (NO).
   - Это НЕ реакция разложения (разложение - это когда одно вещество распадается на несколько).
   - Это НЕ реакция обмена (при обмене сложные вещества обмениваются своими составными частями).
   - Это НЕ реакция замещения (при замещении атомы одного простого вещества замещают атомы в составе сложного).

2. Тепловой эффект:
   - Реакция эндотермическая, так как для разрыва прочных тройной связи в N₂ и двойной связи в O₂ требуется значительное количество энергии. Энергия молнии как раз и обеспечивает необходимую энергию активации.
   - Это НЕ экзотермическая реакция (при экзотермических реакциях энергия выделяется).

3. Обратимость:
   - Реакция обратимая, что обозначается знаком ⇄. Образовавшийся NO может снова распадаться на N₂ и O₂.
   - Это НЕ необратимая реакция.

4. Фазовое состояние реагентов:
   - Реакция гомогенная, так как и реагенты (N₂, O₂), и продукт (NO) находятся в одной фазе - газообразной.
   - Это НЕ гетерогенная реакция (при гетерогенных реакциях вещества находятся в разных фазах).

Итак, верные характеристики реакции:
- Реакция эндотермическая
- Реакция обратимая
- Реакция гомогенная

🪙 Анализ древнеримской монеты

Давай разберем шаги юного химика, чтобы определить состав монеты.

Шаг 1: Растворение в азотной кислоте

• Кусок монеты растворился в концентрированной азотной кислоте ($\$text{HNO}_3$).
• Образовался голубой раствор. Это характерный признак присутствия ионов меди(II) ($\$text{Cu}^{2+}$).
• Выделился газ (о нем позже).
• Реакция меди с концентрированной азотной кислотой:
  $\$text{Cu} + 4\text{HNO}_3(\text{конц.}) \rightarrow \text{Cu}(\text{NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2\uparrow + 2\text{H}_2\text{O}$

Шаг 2: Добавление щёлочи

• К голубому раствору (содержащему $\$text{Cu}(\text{NO}_3)_2$ и, возможно, нитраты других металлов) добавили избыток разбавленной щёлочи (например, $\$text{NaOH}$).
• Выпал голубой осадок. Это гидроксид меди(II).
• Реакция образования осадка:
  $\$text{Cu}(\text{NO}_3)_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu}(\text{OH})_2\downarrow + 2\text{NaNO}_3$

Ответ на Задание 1:

Голубой осадок — это гидроксид меди(II).

Формула голубого осадка: $\$text{Cu}(\text{OH})_2$

Шаг 3: Анализ фильтрата

• Голубой осадок $\$text{Cu}(\text{OH})_2$ отфильтровали. В фильтрате остались растворенные вещества.
• Фильтрат подкислили азотной кислотой ($\$text{HNO}_3$), и выпал белый осадок.
• Этот белый осадок растворяется в водном аммиаке ($\$text{NH}_3 \cdot \text{H}_2\text{O}$).

Рассуждения:

1. Образование осадка при подкислении щелочного раствора указывает на то, что в избытке щёлочи образовалось растворимое комплексное соединение (или просто растворился амфотерный гидроксид), которое при добавлении кислоты снова выпало в виде осадка.
2. Белый осадок, растворимый в аммиаке, — это характерное свойство для соединений цинка ($\$text{Zn}$) или серебра ($\$text{Ag}$). Гидроксид цинка ($\$text{Zn}(\text{OH})_2$) — белый, амфотерный (растворяется в избытке щёлочи) и растворяется в аммиаке с образованием комплексного иона $\[\text{Zn}(\text{NH}_3)_4]^{2+}$. Гидроксид серебра неустойчив и образует оксид $\$text{Ag}_2\text{O}$ (коричневый/черный), а хлорид серебра $\$text{AgCl}$ (белый) растворим в аммиаке, но для его образования нужны хлорид-ионы, которых не было в исходных реагентах.
3. Сценарий с цинком подходит идеально:
   • Монета содержит медь и цинк (сплав, похожий на латунь).
   • Цинк тоже реагирует с $\$text{HNO}_3$: $\$text{Zn} + 4\text{HNO}_3(\text{конц.}) \rightarrow \text{Zn}(\text{NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2\uparrow + 2\text{H}_2\text{O}$.
   • При добавлении щёлочи сначала образуется осадок $\$text{Zn}(\text{OH})_2$: $\$text{Zn}(\text{NO}_3)_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Zn}(\text{OH})_2\downarrow + 2\text{NaNO}_3$.
   • В избытке щёлочи $\$text{Zn}(\text{OH})_2$ растворяется (амфотерность): $\$text{Zn}(\text{OH})_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2[\text{Zn}(\text{OH})_4]$.
   • Фильтрат содержит растворимый гидроксоцинкат натрия $\$text{Na}_2[\text{Zn}(\text{OH})_4]$.
   • При подкислении фильтрата азотной кислотой снова выпадает белый осадок $\$text{Zn}(\text{OH})_2$: $\$text{Na}_2[\text{Zn}(\text{OH})_4] + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Zn}(\text{OH})_2\downarrow + 2\text{NaNO}_3 + 2\text{H}_2\text{O}$.
   • Этот осадок $\$text{Zn}(\text{OH})_2$ растворяется в аммиаке: $\$text{Zn}(\text{OH})_2 + 4(\text{NH}_3 \cdot \text{H}_2\text{O}) \rightarrow \text{Zn}(\text{NH}_3)_4_2 + 4\text{H}_2\text{O}$.

Ответ на Задание 2:

Белый осадок — это гидроксид цинка ($\$text{Zn}(\text{OH})_2$). Металл, входящий в его состав, — цинк.

Химический символ металла: Zn