Вычислите объем фосфина, который необходим для получения 49 г фосфорной кислоты при действии концентрированной азотной кислоты. Ответ укажите в литрах и округлите до десятых

Чтобы найти объем фосфина (\(PH_3\)), необходимый для получения 49 г фосфорной кислоты (\(H_3PO_4\)), сначала нужно рассмотреть химическую реакцию, происходящую при взаимодействии фосфина с концентрированной азотной кислотой. В общем случае, реакция может быть представлена следующим образом:

\[ PH_3 + HNO_3 \rightarrow H_3PO_4 + NO + H_2O \]

Определим, сколько молей фосфорной кислоты получаем из 49 г:

1. Определение молекулярной массы фосфорной кислоты ( \( H_3PO_4 \) ):

   • \(H\): 1 г/моль × 3 = 3 г/моль
   • \(P\): 31 г/моль × 1 = 31 г/моль
   • \(O\): 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
   • Общая молекулярная масса = 3 + 31 + 64 = 98 г/моль

2. Расчет числа молей фосфорной кислоты: \[ n(H_3PO_4) = \frac{m}{M} = \frac{49 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль} \]

3. Определение числа молей фосфина: По уравнению реакции видно, что 1 моль \(PH_3\) дает 1 моль \(H_3PO_4\). Значит, для получения 0.5 моль \(H_3PO_4\) нам потребуется 0.5 моль \(PH_3\).

4. Расчет объема фосфина: Мы знаем, что при стандартных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль любого газа занимает объем 22.4 литра. Следовательно, объем 0.5 моль \(PH_3\) будет равен: \[ V(PH_3) = n(PH_3) \times V_{моль} = 0.5 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 11.2 \text{ л} \]

Таким образом, объем фосфина, необходимый для получения 49 г фосфорной кислоты, составляет 11.2 литра.