В реакцию с ортофосфорной кислотой вступило 15,8 г калия. Найдите массу образовавшейся соли и объем выделившегося водорода.

В этой задаче мы будем решать задачу о реакциях между ортофосфорной кислотой и калийным металлом, чтобы определить, сколько соли образовалось и какой объём водорода выделился. ### Шаг 1: Установление химической реакции Сначала нам нужно записать уравнение реакции. Калий (K) реагирует с ортофосфорной кислотой (H₃PO₄). Реакция можно описать следующим уравнением: \[ 3 K + 2 H₃PO₄ \rightarrow K₃PO₄ + 3 H₂ \] Из уравнения видно, что 3 моль калия реагируют с 2 моль ортофосфорной кислоты, образуя 1 моль калий фосфата (K₃PO₄) и 3 моль водорода (H₂). ### Шаг 2: Вычисление количества вещества калия Теперь найдем количество вещества калия, используя его молярную массу. - Молярная масса калия (K) составляет примерно 39,1 г/моль. \[ n(K) = \frac{m(K)}{M(K)} = \frac{15,8 \, \text{г}}{39,1 \, \text{г/моль}} \approx 0,404 \, \text{моль} \] ### Шаг 3: Находим количество вещества образовавшейся соли Согласно уравнению реакции, на каждые 3 моль калия образуется 1 моль калий фосфата. Следовательно, найдем, сколько моль K₃PO₄ образуется: \[ n(K₃PO₄) = \frac{n(K)}{3} = \frac{0,404}{3} \approx 0,135 \, \text{моль} \] ### Шаг 4: Вычисление массы образовавшейся соли Теперь найдем массу калий фосфата, используя его молярную массу. - Молярная масса K₃PO₄: - K: 3 * 39,1 г/моль = 117,3 г/моль - P: 30,97 г/моль - O: 4 * 16 г/моль = 64 г/моль - Итог: 117,3 + 30,97 + 64 = 212,27 г/моль Теперь можем найти массу K₃PO₄: \[ m(K₃PO₄) = n(K₃PO₄) \cdot M(K₃PO₄) = 0,135 \, \text{моль} \times 212,27 \, \text{г/моль} \approx 28,7 \, \text{г} \] ### Шаг 5: Вычисление объёма выделившегося водорода Согласно уравнению реакции, на 3 моль калия выделяется 3 моль водорода. Таким образом, выделившееся количество водорода равно количеству калия: \[ n(H₂) = n(K) \implies n(H₂) = 0,404 \, \text{моль} \] Теперь найдем объём водорода при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 л: \[ V(H₂) = n(H₂) \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 0,404 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 9,05 \, \text{л} \] ### Ответ - Масса образовавшейся соли (K₃PO₄) составляет примерно **28,7 г**. - Объём выделившегося водорода составляет примерно **9,05 л**.