Фосфор (V) оксид масою 71 г повністю прореагував з водою. Обчисліть, яка маса води витратилася.
Відомо: m(P2O5)=71 г
Знайти: m(H2O)-?
Розв'язування б
Записуємо рівняння реакції:
71 г x г
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
142 г 54 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль фосфор (V) оксиду P2O5 з 3 моль води H2O. Обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль фосфор (V) оксиду і 3 моль води.
Mr(Р2O5)=2•Ar(Р)+5•Ar(O)=2•31+5•16=142,
M(Р2O5)=142 г/моль, маса 1 моль=142 г
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль
Маса 1 моль=18 г, а маса 3 моль = 54 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За до пропорції обчислюємо масу води.
71 г / 142 г = x г / 54 г, звідси
х г • 142 г = 71 г • 54 г
х = 71 г • 54 г : 142 г
х = 27 г б
Записуємо рівняння реакції: P2O5+3H2O=2H3PO4
Обчислюємо кількість речовини фосфор (V) окиду масою 71 г за формулою v=m/M, де
M=Mrг/моль.
Mr(Р2O5)=2•Ar(Р)+5•Ar(O)=2•31+5•16=142, M(Р2O5)=142 г/моль
v(P2O5)=m(P2O5) : M(P2O5)=71 г : 142 г/моль=0,5 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль фосфор (V) оксиду P2O5 з 3 моль води H2O, кількість речовини води у 3 рази більша, ніж кількість речовини фосфор (V) оксиду.
За рівнянням реакції v(P2O5):v(H2O)=1:3
Отже, якщо в реакцію вступає 0,5 моль фосфор (V) оксиду, то вода вступає у 3 рази більшою кількістю речовини.
v(H2O)=3•v(P2O5)=3•0,5 моль=1,5 моль
Знаходимо масу води кількістю речовини 1,5 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль
m(Н2O)=v(H2O)•M(H2O)=1,5 моль•30 г/моль=27 г
Відповідь: m(Н2O)=27 г
Предположим взяли 1 г смеси (по 0,5 г), тогда кол-во молей гидрата дигидроортофосфата калия (КН2РО4*Н2О) равно 0,5/Мг.д.к=0,5/(39+2+31+64+18)=0,00325;
дигидрата гидроортофосфата калия ((К2НРО4*2*Н2О)): 0,5/Мдгк=0,5/(2*39+1+31+64+2*18)=0,00238.
Масса воды: 10, кол-во молей воды: 10/18=0,55556. Кол-во молей кислорода в воде: 0,55556. Кол-во молей кислорода в гидрате дигидроортофосфата калия: 5*0,00325=0,01625. Кол-во молей кислорода в дигидрате гидроортофосфата калия: 6*0,00238=0,01428. Всего кислорода 0,55556+0,01625+0,01428=0,58609.
Кол-во фосфора в гидрате дигидроортофосфата калия: 1*0,00325=0,00325; в дигидрате гидроортофосфата калия: 1*0,00238=0,00238. Всего фосфора: 0,00325+0,00238=0,00563. Соотношение О:Р=0,58609:0,00563=104:1. На один атом фосфора приходится 104 атома кислорода
