Эту загадку нам загадывали однажды на коллоквиуме по неорганической химии на первом курсе. И мы начали гадать и фантазировать: что там аргон ионы образует и таким образом электроны передает, еще какие-то подобные же версии. И тогда И.Э. попросил нас подумать: а что изменилось в системе, когда в нее ввели аргон. И кто-то сказал слово "давление".
Вот тут собака и порылась. Как и все свободнорадикальные цепные реакции в газовой фазе, реакция окисления паров фосфора чувствительна к давлению в системе. При низком давлении велика вероятность обрыва цепи за счет рекомбинации радикалов на стенках сосуда, а повышение давления введением балластного газа сокращает длину свободного пробега и тем самым препятствует достижению радикалами стенок.
Представьте себе кубик, сделанный из пластилиновых шариков и спичек (палочек). Одну из вершин кубика обозначьте буквой N, а три соседних вершины буквами Н. Остальные удалите (уберите). останется конструкция из 4 шариков и трёх спичек. Теперь поставьте эту конструкцию на три атома водорода, так чтобы атом азота оказался сверху. В исходном кубике спички были расположены под углом 90° друг к другу. Чуть надавите сверху на атом азота, так чтобы спички чуть разошлись и образовали друг с другом углы по 107,8°. Вы получили пространственную модель молекулы аммиака.
<hr />
Теперь на каждую спичку намотайте большой клубок ниток. Они представляют собой электроны. Возьмите отдельную спичку, намотайте на неё такой же клубок и воткните эту (четвёртую) спичку в атом азота сверху. Вы получили модель электронного строения молекулы аммиака.
Масса 1 моля аргона 40 г, азота 28 г. Если взять по 1 молю, то в сумме это будет 40+28=68 г. Поскольку при смешении газов их объёмы просто складываются, объём полученной смеси равен объёму двух молей. Значит 1 "моль" смеси содержит 34 г (т.е. средняя молярная масса 34 г). Плотность смеси газов по кислороду (отношение молярных масс) составляет 34/32=1,0625.
Дополнение к ответу. Оказывается, такой синтез был проведен на 20 лет раньше, в 1982 году. Статья была опубликована в Журнале Американского химического общества? 1982, том 104, стр. 3219, авторы - сотрудники химического факультета университета штата Колорадо D.M.Walba, R.M.Richards и R.C.Haltiwanger. Исходным веществом послужила молекула в виде длинной плоской ленты (с названием трис(тетрагидроксиметилен)диолди(пара-толуол)сульфонат), концы которой могли "склеиваться". При этом получались кольцевые молекулы двух типов: когда "склеивание" концов происходило без перекручивания ленты и когда лента случайно перекручивалась.
Фосфор с водой реагирует при температурах в районе 500°С. Разумеется, это реакция с водяным паром. В данных условиях фосфор горит в кислороде. Но некоторая доля фосфора в зоне горения, несомненно, вступает в реакцию с водяным паром. Пожалуй, простейшим способом чтобы это проверить, было бы использовать воду, обогащенную кислородом-17, а затем осадить какой-нибудь нерастворимый фосфат и засунуть его в ЯМР-спектрометр. Осталось только добыть волшебное бревно. То есть, кислород-17.
А с серой так не получается, потому что сера до температуры 100°С даже в чистом кислороде не самовоспламеняется. Не настолько она активна химически.
