Номер 8, страница 135 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

8. Высший оксид фосфора массой 35,5 г прореагировал с водой. Рассчитайте химическое количество и массу продукта реакции.

Дано:

Масса высшего оксида фосфора, $m(P_2O_5) = 35,5 \text{ г}$

Перевод в систему СИ:

$m(P_2O_5) = 0,0355 \text{ кг}$

Найти:

$n(\text{продукта}) - ?$

$m(\text{продукта}) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции. Высший оксид фосфора — это оксид фосфора(V), который имеет химическую формулу $P_2O_5$. Это кислотный оксид, который при взаимодействии с водой образует соответствующую кислоту — ортофосфорную кислоту ($H_3PO_4$).

Сбалансированное уравнение реакции:

$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

Таким образом, продуктом реакции является ортофосфорная кислота.

2. Рассчитаем молярную массу оксида фосфора(V) ($P_2O_5$). Для этого используем относительные атомные массы элементов из периодической таблицы: $Ar(P) \approx 31$, $Ar(O) \approx 16$.

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

3. Найдем химическое количество (количество вещества) оксида фосфора(V), вступившего в реакцию. Воспользуемся формулой $n = \frac{m}{M}$. Расчеты удобнее вести в граммах.

$n(P_2O_5) = \frac{m(P_2O_5)}{M(P_2O_5)} = \frac{35,5 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} = 0,25 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим химическое количество образовавшегося продукта — ортофосфорной кислоты ($H_3PO_4$). Согласно стехиометрическим коэффициентам, из 1 моль $P_2O_5$ образуется 2 моль $H_3PO_4$.

Составим пропорцию:

$\frac{n(P_2O_5)}{1} = \frac{n(H_3PO_4)}{2}$

Отсюда, химическое количество ортофосфорной кислоты:

$n(H_3PO_4) = 2 \cdot n(P_2O_5) = 2 \cdot 0,25 \text{ моль} = 0,5 \text{ моль}$

5. Теперь рассчитаем массу продукта реакции. Для этого сначала найдем молярную массу ортофосфорной кислоты ($H_3PO_4$), используя также относительные атомные массы: $Ar(H) \approx 1$.

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

6. Наконец, найдем массу 0,5 моль ортофосфорной кислоты по формуле $m = n \cdot M$:

$m(H_3PO_4) = n(H_3PO_4) \cdot M(H_3PO_4) = 0,5 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} = 49 \text{ г}$

Ответ: химическое количество продукта реакции составляет $0,5 \text{ моль}$, масса продукта — $49 \text{ г}$.