Дано:
- масса воды (H2O) = 52,8 г
- масса оксида фосфора(V) (P2O5) = 11,2 г
- молярная масса P2O5 = 142 г/моль
- молярная масса ортофосфорной кислоты (H3PO4) = 98 г/моль
Найти:
массовую долю ортофосфорной кислоты в полученном растворе.
Решение:
1. Находим количество вещества оксида фосфора(V) (n(P2O5)):
n(P2O5) = масса P2O5 / молярная масса P2O5
n(P2O5) = 11,2 г / 142 г/моль ≈ 0,078 моль
2. По уравнению реакции между оксидом фосфора(V) и водой:
P2O5 + 3 H2O → 2 H3PO4
Из уравнения видно, что 1 моль P2O5 реагирует с 3 моль H2O и образует 2 моль H3PO4. Следовательно, из 0,078 моль P2O5 получится:
n(H3PO4) = 2 * n(P2O5) = 2 * 0,078 ≈ 0,156 моль.
3. Находим массу ортофосфорной кислоты (H3PO4):
масса H3PO4 = n(H3PO4) * молярная масса H3PO4
масса H3PO4 = 0,156 моль * 98 г/моль ≈ 15,29 г.
4. Находим общую массу раствора:
общая масса раствора = масса воды + масса H3PO4
общая масса раствора = 52,8 г + 15,29 г ≈ 68,09 г.
5. Рассчитываем массовую долю ортофосфорной кислоты в растворе:
массовая доля H3PO4 = (масса H3PO4 / общая масса раствора) * 100%
массовая доля H3PO4 = (15,29 г / 68,09 г) * 100% ≈ 22,49%.
Ответ:
Массовая доля ортофосфорной кислоты в полученном растворе составляет примерно 22,49%.