The diagram below illustrates how Magnesium would react with steam. Study it then answer the questions that follow.

hapa kuna majibu ya maswali yaliyobaki:

Swali la 14:
Katika jaribio la kwanza, hewa ilipitishwa juu ya unga wa zinki uliopashwa moto. Zinki humenyuka na oksijeni katika hewa kuunda oksidi ya zinki, na hivyo kupunguza kiasi cha hewa kwa sababu oksijeni huondolewa.
Katika jaribio la pili, unga wa zinki ulibadilishwa na vipande vya magnesiamu. Magnesiamu pia humenyuka na oksijeni kuunda oksidi ya magnesiamu. Hata hivyo, magnesiamu ni metali tendaji zaidi kuliko zinki. Zaidi ya hayo, magnesiamu inaweza pia kumenyuka na nitrojeni (gesi nyingine kuu katika hewa) kuunda nitridi ya magnesiamu wakati inapokanzwa sana, ilhali zinki haimenyuki na nitrojeni.

Kwa hiyo, jaribio la kutumia magnesiamu litakuwa na mabadiliko makubwa zaidi ya jumla ya kiasi cha hewa.
Sababu: Magnesiamu humenyuka na oksijeni na pia na nitrojeni katika hewa (ikiwa joto ni la kutosha), na hivyo kuondoa gesi zaidi kutoka hewani ikilinganishwa na zinki ambayo humenyuka tu na oksijeni.

Swali la 15:

a) Mpangilio wa elektroni wa ioni zao:

• $\text{N}^{3-}$ (Nitrojeni ina namba atomiki 7, hivyo elektroni 7. Inapopata elektroni 3, inakuwa na elektroni 10): 2, 8
• $\text{O}^{2-}$ (Oksijeni ina namba atomiki 8, hivyo elektroni 8. Inapopata elektroni 2, inakuwa na elektroni 10): 2, 8
• $\text{Na}^{+}$ (Sodiamu ina namba atomiki 11, hivyo elektroni 11. Inapopoteza elektroni 1, inakuwa na elektroni 10): 2, 8

b) Kupanga ioni 3 kwa mpangilio wa ukubwa unaoongezeka:

• Mpangilio: $\boxed{\text{Na}^{+} < \text{O}^{2-} < \text{N}^{3-}}$
• Sababu: Ioni zote tatu ($\text{N}^{3-}$, $\text{O}^{2-}$, $\text{Na}^{+}$) zina idadi sawa ya elektroni (10 elektroni), zikiwa na mpangilio wa elektroni wa 2, 8. Hata hivyo, zina idadi tofauti ya protoni (chaji ya kiini): $\text{Na}^{+}$ ina protoni 11, $\text{O}^{2-}$ ina protoni 8, na $\text{N}^{3-}$ ina protoni 7. Kadiri chaji ya kiini inavyokuwa kubwa (idadi kubwa ya protoni), ndivyo inavyovuta elektroni kwa nguvu zaidi kuelekea kiini, na hivyo kufanya ioni kuwa ndogo. Kwa hiyo, $\text{Na}^{+}$ yenye protoni nyingi zaidi ni ndogo zaidi, na $\text{N}^{3-}$ yenye protoni chache zaidi ni kubwa zaidi.

Swali la 16:
Tofauti ya kiwango cha kuyeyuka kati ya kloridi ya fosforasi (III) na kloridi ya magnesiamu inaweza kuelezwa kwa kuzingatia muundo na aina ya dhamana:

• Kloridi ya Fosforasi (III) ($\text{PCl}_3$):

  • Muundo na Dhamana: $\text{PCl}_3$ ni kiwanja cha kovalenti kinachoundwa kati ya atomi zisizo za metali (fosforasi na klorini). Inaundwa na molekuli rahisi, za kibinafsi.
  • Nguvu za Kuvutia: Nguvu zinazoshikilia molekuli za $\text{PCl}_3$ pamoja ni nguvu dhaifu za kimolekuli (intermolecular forces), hasa nguvu za van der Waals (dipole-dipole interactions).
  • Kiwango cha Kuyeyuka: Kwa sababu nguvu hizi ni dhaifu, nishati kidogo inahitajika kuzishinda ili kuyeyusha kiwanja. Hii inasababisha kiwango cha kuyeyuka kuwa cha chini sana ($-91^\circ\text{C}$).

• Kloridi ya Magnesiamu ($\text{MgCl}_2$):

  • Muundo na Dhamana: $\text{MgCl}_2$ ni kiwanja cha ioni kinachoundwa kati ya metali (magnesiamu) na isiyo ya metali (klorini). Inaundwa na muundo mkubwa wa kimiani wa ioni (giant ionic lattice structure).
  • Nguvu za Kuvutia: Kuna nguvu kali za kielektroniki (electrostatic forces of attraction) kati ya ioni chanya za magnesiamu ($\text{Mg}^{2+}$) na ioni hasi za kloridi ($\text{Cl}^{-}$) katika muundo wote wa kimiani.
  • Kiwango cha Kuyeyuka: Nishati kubwa sana inahitajika kushinda dhamana hizi kali za ioni ili kuvunja muundo wa kimiani na kuyeyusha kiwanja. Hii inasababisha kiwango cha kuyeyuka kuwa cha juu sana ($+714^\circ\text{C}$).

Swali la 17:

a)

• Uchunguzi: Magnesiamu ya rangi ya fedha-nyeupe humenyuka vikali na mvuke, na kutoa mwanga mweupe mkali. Inabadilika na kuwa unga mweupe (oksidi ya magnesiamu). Gesi isiyo na rangi (hidrojeni) hutolewa.
• Mlinganyo wa mmenyuko: $$\text{Mg(s)} + \text{H}_2\text{O(g)} \xrightarrow{\text{heat}} \text{MgO(s)} + \text{H}_2\text{(g)}$$

b)
Jaribio hili haliwezi kufanywa na potasiamu kwa njia ile ile kwa sababu potasiamu ni metali tendaji sana (zaidi ya magnesiamu). Potasiamu humenyuka kwa nguvu sana na maji (hata maji baridi), na mmenyuko wake na mvuke ungekuwa mlipuko na hatari sana. Mmenyuko ungekuwa wa haraka sana na kutoa joto jingi na gesi ya hidrojeni kwa kasi kubwa, ambayo inaweza kusababisha mlipuko katika bomba la majaribio.