Для решения задачи давайте разберем ее шаг за шагом.
Дано:
- Заряд ядра элемента (положительный заряд) +15. Это соответствует элементу фосфору (P), который имеет атомный номер 15.
- Взаимодействие с избытком гидроксида натрия (NaOH) приводит к образованию соли.
- Масса соли, образующейся в результате реакции, составляет 65,6 г.
Что нужно найти:
- Массу оксида элемента, который вступил в реакцию.
Шаг 1: Определение формулы высшего оксида
Фосфор может образовывать несколько оксидов, но высший оксид фосфора — это фосфор(V)оксид, который имеет формулу ( P_2O_5 ).
Шаг 2: Написание уравнения реакции
Когда фосфор(V)оксид реагирует с гидроксидом натрия, образуется фосфат натрия. Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:
[
P_2O_5 + 6 NaOH \rightarrow 2 Na_3PO_4 + 3 H_2O
]
Шаг 3: Определение молекулярной массы соли
Теперь определим молекулярную массу фосфата натрия ( Na_3PO_4 ):
- ( Na: 23 , г/моль \times 3 = 69 , г/моль )
- ( P: 31 , г/моль )
- ( O: 16 , г/моль \times 4 = 64 , г/моль )
Сложим эти массы:
[
69 + 31 + 64 = 164 , г/моль
]
Шаг 4: Расчет количества молей соли
Теперь найдем количество молей соли, образовавшейся в реакции:
[
\text{Количество молей соли} = \frac{\text{масса соли}}{\text{молярная масса соли}} = \frac{65,6 , г}{164 , г/моль} \approx 0,4 , моль
]
Шаг 5: Определение количества молей оксида
По уравнению реакции видно, что необходимо 1 моль ( P_2O_5 ) для получения 2 молей фосфата натрия. Отсюда, на 0,4 моль соли нам нужно:
[
\text{Количество молей} , P_2O_5 = \frac{0,4}{2} = 0,2 , моль
]
Шаг 6: Расчет массы оксида
Теперь вычислим молярную массу ( P_2O_5 ):
- ( P: 31 , г/моль \times 2 = 62 , г/моль )
- ( O: 16 , г/моль \times 5 = 80 , г/моль )
Сложим эти массы:
[
62 + 80 = 142 , г/моль
]
Теперь можем найти массу оксида, вступившего в реакцию:
[
\text{масса} , P_2O_5 = \text{количество молей} \times \text{молярная масса} = 0,2 , моль \times 142 , г/моль = 28,4 , г
]
Ответ:
Масса оксида ( P_2O_5 ), вступившего в реакцию, составляет 28,4 г.
