Молярная масса ортофосфорной кислоты
Молярная масса ортофосфорной 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 ортофосфорной кислоты.
Брутто-формула ортофосфорной 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 ортофосфорной кислоты равна 98 г/моль.
Примеры решения задач
| Задание | Какая масса кислорода выделится при разложении 1 моль бертоллетовой соли? |
| Решение | Запишем уравнение разложения бертолетовой соли:
2KClO3 = 2KCl + 3O2. Согласно уравнению реакции n(O2) :n(KClO3) = 3 : 2, значит: n(O2) = 3/2 × n(KClO3) = 1,5 × 1 = 1,5 моль. Найдем молярную массу молекулярного кислорода (значение относительной атомной массы, взятое из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целого числа). Известно, что M = Mr, значит (O2) = 2×Ar(O) = 2×16 = 32 г/моль. Определим массу кислорода: m = n × M; m(O2) = n (O2) × M (O2); m(O2) = 1,5 × 32 = 48 г. |
| Ответ | Масса кислорода равна 48 г |
| Задание | Вычислите, где каком из соединений массовая доля (в %) элемента водорода больше: в метане (CH4) или сероводороде (H2S)? |
| Решение | Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:
ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Рассчитаем массовую долю каждого элемента водорода в каждом из предложенных соединений (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева округлим до целых чисел). Найдем молекулярную массу метана: Mr (CH4) = 4×Ar(H) + Ar(C); Mr (CH4) = 4×1+ 12 = 4 + 12 = 16. Известно, что M = Mr, значит M(CH4) = 16 г/моль. Тогда массовая доля водорода в метане будет равна: ω (H) = 4 × Ar (H) / M (CH4) × 100%; ω (H) = 4 × 1 / 16 × 100%; ω (H) = 4/ 16 × 100% = 25%. Найдем молекулярную массу сероводорода: Mr (H2S) = 2×Ar(H) + Ar(S); Mr (H2S) = 2×1+ 32 = 2 + 32 = 34. Известно, что M = Mr, значит M(H2S) = 34 г/моль. Тогда массовая доля водорода в сероводороде будет равна: ω (H) = 2 × Ar (H) / M (H2S) × 100%; ω (H) = 2 × 1 / 34 × 100%; ω (H) =2/ 34 × 100% = 5,88%. Таким образом, массовая доля водорода больше в метане, поскольку 25 > 5,88. |
| Ответ | Массовая доля водорода больше в метане (25%). |
