В молекуле некоторого бинарного вещества число атомов одного элемента в четыре раза больше числа атомов другого элемента, а общее число протонов составляет 10. Определите химическую формулу этого вещества. Напишите реакцию горения этого вещества в атмосфере кислорода.

Обозначим два элемента как \(A\) и \(B\). Пусть количество атомов элемента \(B\) равно \(x\), тогда количество атомов элемента \(A\) будет равно \(4x\). Общее количество протонов в таких атомах можно выразить как:

\[ z_A \cdot 4x + z_B \cdot x = 10, \]

где \(z_A\) — это число протонов (атомный номер) элемента \(A\), а \(z_B\) — число протонов элемента \(B\).

Попробуем определить возможные значения \(z_A\) и \(z_B\). Если \(x = 1\) (то есть \(B\) один атом), то:

\[ 4z_A + z_B = 10. \]

Рассмотрим возможные комбинации:

1. Если \(z_A = 1\) (водород, \(H\)), то \(4 \cdot 1 + z_B = 10\) даёт \(z_B = 6\) (углерод, \(C\)). Формула вещества: \(C_1H_4\) или \(CH_4\) (метан).
2. Если \(z_A = 2\) (гелий, \(He\)), то \(4 \cdot 2 + z_B = 10\) даёт \(z_B = 2\) (гелий). Это не бинарное вещество.
3. Если \(z_A = 3\) (литий, \(Li\)), то \(4 \cdot 3 + z_B = 10\) даёт \(z_B = -2\), что невозможно.

Таким образом, единственная валидная комбинация — это \(C\) и \(H\), то есть формула вещества \(CH_4\) (метан).

Теперь напишем реакцию горения метана в атмосфере кислорода:

\[ CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O. \]

Эта реакция показывает, что один молекула метана реагирует с двумя молекулами кислорода, образуя одну молекулу углекислого газа и две молекулы воды.