Молярная масса фосфорной кислоты
Молярная масса фосфорной кислоты
Строение молекулы показано на рис. 1. Плавится без разложения (42,35oС). В жидком состоянии склонна к переохлаждению, при умеренном нагревании разлагается. Хорошо растворяется в воде. Является слабой кислотой.
Рис. 1. Строение молекулы фосфорной кислоты.
Брутто-формула фосфорной кислоты – H3PO4. Как известно, молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).
Mr(H3PO4) = 3×Ar(H) + Ar(P) + 4×Ar(O);
Mr(H3PO4) = 3×1 + 31 + 4×16= 3 + 31 + 64 = 98.
Молярная масса (М) – это масса 1 моль вещества. Легко показать, что численные значения молярной массы М и относительной молекулярной массы Mr равны, однако первая величина имеет размерность [M] = г/моль, а вторая безразмерна:
M = NA × m (1 молекулы) = NA × Mr × 1 а.е.м. = (NA ×1 а.е.м.) × Mr = × Mr.
Это означает, что молярная масса фосфорной кислоты равна 98 г/моль.
Примеры решения задач
| Задание | Вычислите, какая масса воды получится, если в реакцию с водородом вступило 16 г кислорода? |
| Решение | Запишем уравнение реакции взаимодействия водорода с кислородом:
2H2 + O2 = 2H2O. Вычислим количество вещества кислорода по формуле: n = m / M; n(O2)= m (O2)/ M(O2). Для этого необходимо указать молярную массу кислорода (значение относительной атомной массы, взятое из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целого числа). Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): M(O2) = 2×Ar(O) = 2×16 = 32 г/моль. Тогда, количество вещества кислорода будет равно: n(O2)= 16 / 32 = 0,5 моль. Согласно уравнению реакции n(O2) :n(H2O) = 2 : 2, значит: n(H2O) =n(O2) = 0,5 моль. Найдем молярную массу воды (допущение, указанное при расчете молярной массы кислорода действительно и в данном случае): M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1 + 16 = 2 +16 = 18 г/моль. Определим массу воды: m = n × M; m(H2O) = n (H2O) × M (H2O); m(H2O) = 0,5 × 16 = 8 г. |
| Ответ | Масса воды равна 8 г |
| Задание | Вычислите, какая масса воды образуется в результате сгорания 8 г водорода в кислороде? |
| Решение | Запишем уравнение реакции взаимодействия водорода с кислородом:
2H2 + O2 = 2H2O. Вычислим количество вещества водорода по формуле: n = m / M; n(H2)= m (H2)/ M(H2). Для этого необходимо указать молярную массу водорода (значение относительной атомной массы, взятое из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целого числа). Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): M(H2) = 2×Ar(H) = 2×1 = 2 г/моль. Тогда, количество вещества водорода будет равно: n(H2)= 8/ 2 = 4 моль. Согласно уравнению реакции n(H2) :n(H2O) = 2 : 2, значит: n(H2O) =n(H2) = 4 моль. Найдем молярную массу воды (допущение, указанное при расчете молярной массы кислорода действительно и в данном случае): M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1 + 16 = 2 +16 = 18 г/моль. Определим массу воды: m = n × M; m(H2O) = n (H2O) × M (H2O); m(H2O) = 4 × 16 = 64 г. |
| Ответ | Масса воды равна 16 г |
