Цветовая палитра

Сначала рассчитаем формулы веществ A и B. Вещество A: судя по реакции с аммиачным раствором оксида серебра вещество A содержит альдегидную группу и к тому же является кристаллогидратом соли никеля. На роль аниона в таком случае хорошо подходит формиат-ион. Тогда вещество A это Ni(HCOO)2xH2O. Рассчитаем число молекул воды в этом веществе:

Отсюда x = 2 и вещество A = Ni(HCOO)2$\cdot$2H2O. Выйти на формулу вещества A можно и несколько иначе. Сначала рассчитаем молярную массу вещества A:

Равенство выполняется при x = 2, y = 6. Получаем M(A) = 185 г/моль. Теперь предположим, что в состав вещества A входит 1 атом никеля и атомы кислорода (предположим, что других атомов в составе нет). Тогда можно рассчитать бруттоформулу вещества A: число атомов кислорода . В итоге формула A – NiC2O6H6. Рассчитаем степень окисления углерода в этом веществе:

Углерод в своих соединениях как правило имеет 4 ковалентные связи. Такая степень окисления возможна только в одном варианте, если углерод имеет 3 связи с кислородом и одну с водородом. Отсюда выходим на формиат-ион и вещество A – NiC2O6H6.

Теперь приступим к веществу B: это вещество является двойной солью и скорее всего содержит сульфат-ион, так как образует с катионом бария белый осадок. Двумя металлами из двойной соли скорее всего являются калий и хром, тогда формулу B можно записать как KCr(SO4)2xH2O. В ходе реакции 5 сульфата бария образовалось моль. Тогда можно найти молярную массу 2 и число молекул воды в кристаллогидрате: г/моль, что практически соответствует наличию 12 молекул воды и вещество B – KCr(SO4)2$\cdot$12H2O.

При смешении красного с зеленым образуется желтый, красного с синим – пурпурный (фиолетовый или magenta), зеленого с синим – бирюзовый (синезеленый или cyan). Цвет хромокалиевых квасцов B весьма близок к пурпурному, а цвет дигидрата формиата никеля очень похож на бирюзовый. Тогда последним цветом остается желтым, а единственным бинарным (не содержащим кислород) соединением свинца желтого цвета является его иодид, то есть C = PbI2.

Уравнения реакций

(Отсутствие кристаллизационной воды в продуктах реакции не является ошибкой.)

_2$ можно записать KSO)},\[6pt] 3)\quad \mathrm{Pb(CH_3COO)}_2 + 2,\mathrm{KI}   ;\longrightarrow;   \mathrm{PbI}_2\downarrow + 2,\mathrm{CH_3COOK},\[4pt]   \text{(вместо KI допустим любой растворимый иодид или HI)},\[6pt] 4)\quad \mathrm{Ni(HCOO)}_2   + 4,[\mathrm{Ag(NH_3)_2}]\mathrm{OH}   ;\longrightarrow;   \mathrm{Ni(NH_3)_4}_2 + 4,\mathrm{Ag}\downarrow   + 2,(\mathrm{NH_4})_2\mathrm{CO}_3,\   \text{(или вместо можно писать NHHCO)},\[6pt] 5)\quad \mathrm{KCr(SO_4)}_2 + 2,\mathrm{Ba(NO_3)}_2   ;\longrightarrow;   2,\mathrm{BaSO_4}\downarrow + \mathrm{KNO_3} + \mathrm{Cr(NO_3)_3}.$

X – железосодержащее вещество, которое реагирует с кислотами (с HSCN и HCl). Реакция с роданид-ионом указывает на степень окисления железа +3, поэтому можно без расчетов понять, что X = Fe(OH)3. Тогда по условию задачи о гексагидрате вещество F – FeCl3$\cdot$6H2O вещество темнокоричневого цвета (или темно-оранжевого, но не желтого).

Далее рассчитаем формулу вещества Z: , где x – число атомов железа в Z. Наименьшее целое x при котором молярная масса Z является практически целым числом это x = 7. Тогда Mr(Z) = 860 г/моль. Поскольку Z является синим веществом, то можно предположить наличие цианид-ионов в составе Z (синий цвет наводит на мысль о берлинской лазури). Тогда количество цианид-ионов в . Формулу Z можно записать как Z = Fe7(CN)18. Становится понятно, что часть атомов железа (n) находится в степени окисления +3, а другая часть в +2 (m). Вычислим эти части атомов железа:

Единственным решением данной системы уравнений является пара n = 4, m = 3. В итоге Z = Fe+3[Fe+3Fe+2(CN)6]3 (или любая другая запись, указывающая на количество атомов железа в разных степенях окисления).

Теперь можно рассчитать состав вещества Y. Очевидно, что всё железо +2 берется именно из Y, так как Fe(OH)3 содержит железо только в степени окисления +3. В таком случае стехиометрический коэффициент перед Y в реакции получения Z равен 3: г/моль. По уравнению реакции очевидно, что Y содержит 6 цианид-ионов и 1 атом железа, тогда на остаток приходится 4 г/моль, что соответствует Y = H4[Fe(CN)6].

Осталось разгадать формулы веществ D и E. В расчете на 1 моль Y молярная масса вещества E равна г/моль. Тогда г/моль приходится на катионы, несущие заряд 4+. Нетрудно заметить, что это K+ и Fe3+, тогда вещество E – KFe3+[Fe2+(CN)6], растворимая берлинская лазурь (вещество синего цвета).

Формулу вещества D рассчитать достаточно просто. По условию задачи на 9 молекул воды приходится 23,51 % массы вещества D, значит его молярная масса равна: г/моль. Поскольку для Fe(III) наиболее характерно к.ч. 6, предположим, что в состав D входит шесть роданид-ионов в составе внутренней сферы комплексного соединения для реализации такой большой молярной массы. Тогда на остаток приходится г/моль, сразу учтем, что при наличии 6 роданид-ионов для электронейтральности потребуется 3 катиона натрия и один атом железа: г/моль. Остальная масса молекулы представлена 12 молекулами воды, тогда вещество D – Na3[Fe(SCN)6]$\cdot$12H2O кристаллы кроваво-красного цвета.

Уравнения реакций

(отсутствие кристаллизационной воды в продуктах реакций не является ошибкой):