в каком количестве Н3РО4 содержится столько же атомов кислорода, сколько их содержится в 6,3 г НNO3 закон Авогадро и его следствие

Задача: в каком количестве H3PO4 содержится столько же атомов кислорода, сколько их в 6,3 г HNO3. Учтем закон Авогадро и его следствие.

Данные и формулы:

• HNO3: в одной молекуле 3 кислородных атома.
• Молярная масса HNO3 ≈ 1.01 + 14.01 + 3×16.00 ≈ 63.02 г/моль.
• H3PO4: в одной молекуле 4 кислородных атома.
• Молярная масса H3PO4 ≈ 3×1.01 + 30.97 + 4×16.00 ≈ 97.99 г/моль.

Шаг 1. Определяем количество молей HNO3 в 6,3 г. n(HNO3) = m / M ≈ 6.3 г / 63.02 г/моль ≈ 0.100 моля.

Шаг 2. Сколько атомов кислорода содержится в этом объёме HNO3? В одной молекуле 3 кислорода, значит общее число молей O-атомов: n(O) = n(HNO3) × 3 ≈ 0.100 × 3 = 0.300 молей кислородных атомов.

Шаг 3. Сколько молей H3PO4 нужно, чтобы иметь столько же молей кислородных атомов? H3PO4 имеет по 4 кислородных атома на молекулу, значит: n(H3PO4) = n(O) / 4 ≈ 0.300 / 4 ≈ 0.075 молей.

Ответ (количество вещества): 0.075 моль H3PO4.

Если нужен масса: масса H3PO4 = n × M ≈ 0.075 молей × 97.99 г/моль ≈ 7.35 г.

Пояснение по закону Авогадро и его следствию:

• Закон Авогадро гласит, что равные количества молекул любого вещества эквивалентны по числу частиц; в отношении газов часто формулируют как: при одинаковых T и P равные объёмы газов содержат одинаковое число молекул.
• Следствие для любых веществ: количество частиц (молекул, атомов) пропорционально количеству вещества в молях. Поэтому можно переходить от массы к количеству молей и считать по количеству атомов в формуле. Это и позволяет сравнить число кислородных атомов в HNO3 и H3PO4 через их молекулы и молярные массы.