Яка маса ортофосфатної кислоти з масовою часткою 24,5% може бути приготована, використовуючи 9,3 г згорілого червоного

Antonovich

56

Для решения данной задачи мы должны использовать понятие мольной массы и мольного соотношения.

1. Начнем с определения мольной массы ортофосфатной кислоты. Мольная масса это масса одного моля вещества и измеряется в г/моль. Мольная масса ортофосфатной кислоты (H3PO4) равна сумме массы атомов в молекуле. Её можно вычислить, используя периодическую систему элементов. Массы атомов таковы: H - 1 г/моль, P - 31 г/моль, O - 16 г/моль. Таким образом, мольная масса H3PO4 равна:

\[ M(H_3PO_4) = (3 \cdot 1) + 31 + (4 \cdot 16) = 3 + 31 + 64 = 98 \, \text{г/моль} \]

2. Теперь мы можем использовать мольное соотношение, чтобы найти количество молей ортофосфатной кислоты, которое будет соответствовать 9,3 г згоревшего красного фосфора.

Мольное соотношение между згоревшим красным фосфором (P4) и ортофосфатной кислотой (H3PO4) определяется сбалансированным химическим уравнением реакции, в котором показаны стехиометрические коэффициенты реагентов и продуктов. Для данной реакции уравнение будет следующим:

\[ P_4 + 5O_2 \rightarrow 4H_3PO_4 \]

Из уравнения видно, что 1 моль P4 соответствует 4 молям H3PO4.

3. Теперь, имея количество молей згоревшего красного фосфора, мы можем найти количество молей ортофосфатной кислоты:

\[ \text{количество молей } H_3PO_4 = \frac{\text{масса } P_4}{\text{мольная масса } P_4} \times \left( \frac{\text{мольное соотношение P4 к H3PO4}}{1} \right) \]

\[ \text{количество молей } H_3PO_4 = \frac{9,3}{124} \times 4 = 0,075 \, \text{моль} \]

4. Осталось найти массу ортофосфатной кислоты, зная её количество молей и мольную массу:

\[ \text{масса } H_3PO_4 = \text{количество молей } H_3PO_4 \times \text{мольная масса } H_3PO_4 \]

\[ \text{масса } H_3PO_4 = 0,075 \times 98 = 7,35 \, \text{г} \]

Таким образом, приготовленная масса ортофосфатной кислоты с масовой долей 24,5% исходя из 9,3 г згоревшего червоного фосфора составляет 7,35 г.