9. Какую массу ортофосфорной кислоты можно получить при нагревании 20 г. оксида фосфора (V) с достаточным количеством воды?
Для того чтобы найти массу ортофосфорной кислоты (H₃PO₄), получаемой при взаимодействии оксида фосфора (V) (P₂O₅) с водой, сначала необходимо записать уравнение реакции:
\[ P₂O₅ + 3H₂O \rightarrow 2H₃PO₄ \]
Сначала определим, сколько моль оксида фосфора (V) содержится в 20 г:
Молярная масса P₂O₅:
- Молярная масса фосфора (P) = 31 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль
- Молярная масса P₂O₅ = 2 × 31 + 5 × 16 = 62 + 80 = 142 г/моль.
Рассчитаем количество моль P₂O₅ в 20 г: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{20 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} \approx 0.1408 \text{ моль}. \]
По уравнению реакции видно, что 1 моль P₂O₅ дает 2 моль H₃PO₄. Следовательно, количество образовавшейся ортофосфорной кислоты будет равно: \[ n(H₃PO₄) = 2 \times n(P₂O₅) = 2 \times 0.1408 \approx 0.2816 \text{ моль}. \]
Теперь нужно рассчитать массу H₃PO₄. Молярная масса H₃PO₄:
- Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль,
- Молярная масса фосфора (P) = 31 г/моль,
- Молярная масса H₃PO₄ = 3 × 1 + 31 + 4 × 16 = 3 + 31 + 64 = 98 г/моль.
Таким образом, масса ортофосфорной кислоты: \[ m(H₃PO₄) = n(H₃PO₄) \times M(H₃PO₄) = 0.2816 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} \approx 27.6 \text{ г}. \]
Итак, при нагревании 20 г оксида фосфора (V) с достаточным количеством воды можно получить примерно 27.6 г ортофосфорной кислоты.
