Номер 4, страница 58 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

4. Рассчитайте массу оксида фосфора(V), при взаимодействии которого с водой образуется соответствующая кислота массой 78,4 г.

Дано:

Масса ортофосфорной кислоты $m(H_3PO_4) = 78,4 \text{ г}$

Найти:

Массу оксида фосфора(V) $m(P_2O_5)$

Решение:

1. Оксиду фосфора(V), который является кислотным оксидом, соответствует ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$). Запишем уравнение реакции взаимодействия оксида фосфора(V) с водой:

$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

2. Рассчитаем молярные массы оксида фосфора(V) и ортофосфорной кислоты, используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева (округляем до целых чисел): $Ar(P) = 31$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

Молярная масса оксида фосфора(V) ($P_2O_5$):

$M(P_2O_5) = 2 \cdot Ar(P) + 5 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 62 + 80 = 142 \text{ г/моль}$

Молярная масса ортофосфорной кислоты ($H_3PO_4$):

$M(H_3PO_4) = 3 \cdot Ar(H) + Ar(P) + 4 \cdot Ar(O) = 3 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 3 + 31 + 64 = 98 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число молей) ортофосфорной кислоты, масса которой нам известна:

$\nu(H_3PO_4) = \frac{m(H_3PO_4)}{M(H_3PO_4)} = \frac{78,4 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,8 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль $P_2O_5$ образуется 2 моль $H_3PO_4$. Это означает, что количество вещества оксида фосфора(V) в 2 раза меньше количества вещества образовавшейся кислоты.

$\nu(P_2O_5) = \frac{1}{2} \nu(H_3PO_4) = \frac{1}{2} \cdot 0,8 \text{ моль} = 0,4 \text{ моль}$

5. Теперь, зная количество вещества и молярную массу оксида фосфора(V), можем рассчитать его массу:

$m(P_2O_5) = \nu(P_2O_5) \cdot M(P_2O_5) = 0,4 \text{ моль} \cdot 142 \text{ г/моль} = 56,8 \text{ г}$

Ответ: масса оксида фосфора(V), вступившего в реакцию, составляет 56,8 г.