Оксид фосфора(V) используется в лабораторной практике как осушитель для поглощения паров воды. Рассчитайте массу воды, которую может поглотить оксид фосфора(V) массой 50 г.
Для того чтобы решить задачу, необходимо знать, как оксид фосфора(V) поглощает воду и какое количество воды он может абсорбировать. Оксид фосфора(V) имеет формулу \( P_2O_5 \) и является мощным осушителем.
Шаг 1: Найти молекулярную массу оксида фосфора(V)
Формула оксида фосфора(V) — \( P_2O_5 \). Чтобы найти молекулярную массу, суммируем массы атомов, входящих в состав молекулы:
- Масса фосфора (P) ≈ 31 г/моль.
- Масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль.
Теперь считаем общую молекулярную массу:
\[ \text{Молекулярная масса } P_2O_5 = (2 \times 31) + (5 \times 16) = 62 + 80 = 142 \text{ г/моль} \]
Шаг 2: Определить, сколько молей \( P_2O_5 \) в 50 г
Теперь можно найти количество молей оксида фосфора(V), если у нас есть 50 г этого вещества.
\[ n(P_2O_5) = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{50 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} \approx 0.3521 \text{ моль} \]
Шаг 3: Узнать, сколько воды может поглотить оксид фосфора(V)
Известно, что один моль оксида фосфора(V) может поглотить 5 молей воды (по реакции):
\[ P_2O_5 + 5H_2O \rightarrow 2H_3PO_4 \]
Таким образом, 0.3521 моль \( P_2O_5 \) сможет поглотить:
\[ 0.3521 \text{ моль } P_2O_5 \times 5 \text{ моль } H_2O/\text{моль } P_2O_5 \approx 1.7605 \text{ моль } H_2O \]
Шаг 4: Перевести моли воды в граммы
Теперь найдем массу воды в граммах. Молярная масса воды \( H_2O \) составляет:
\[ \text{Масса } H_2O = (2 \times 1) + 16 = 18 \text{ г/моль} \]
Следовательно, масса воды, которую может поглотить оксид фосфора(V):
\[ \text{масса } H_2O = 1.7605 \text{ моль} \times 18 \text{ г/моль} \approx 31.7 \text{ г} \]
Ответ
Оксид фосфора(V) массой 50 г может поглотить около 31.7 г воды.
