Номер 3.15, страница 19, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.15. Вычислите массовую долю кислотного остатка в молекуле ортофосфорной кислоты.

Дано:

Ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$)

Найти:

Массовую долю кислотного остатка $ω(PO_4)$ в ортофосфорной кислоте.

Решение:

Массовая доля ($ω$) компонента в соединении определяется как отношение массы этого компонента к общей массе соединения. Для молекулы это отношение относительной массы компонента к относительной молекулярной массе всего соединения.

1. Химическая формула ортофосфорной кислоты — $H_3PO_4$.

2. Молекула ортофосфорной кислоты состоит из трех атомов водорода ($H$) и кислотного остатка — фосфат-иона ($PO_4^{3-}$).

3. Для расчета нам понадобятся относительные атомные массы элементов, которые мы возьмем из периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева (округлив до целых чисел):

• $Ar(H) = 1$
• $Ar(P) = 31$
• $Ar(O) = 16$

4. Рассчитаем относительную молекулярную массу всей молекулы ортофосфорной кислоты ($H_3PO_4$):

$Mr(H_3PO_4) = 3 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(P) + 4 \cdot Ar(O)$

$Mr(H_3PO_4) = 3 \cdot 1 + 1 \cdot 31 + 4 \cdot 16 = 3 + 31 + 64 = 98$

5. Рассчитаем относительную массу кислотного остатка ($PO_4$):

$Mr(PO_4) = 1 \cdot Ar(P) + 4 \cdot Ar(O)$

$Mr(PO_4) = 1 \cdot 31 + 4 \cdot 16 = 31 + 64 = 95$

6. Теперь найдем массовую долю кислотного остатка в молекуле ортофосфорной кислоты по формуле:

$ω(PO_4) = \frac{Mr(PO_4)}{Mr(H_3PO_4)}$

$ω(PO_4) = \frac{95}{98} \approx 0.96938...$

Чтобы выразить массовую долю в процентах, необходимо умножить полученное значение на 100%:

$ω(PO_4)\% = 0.9694 \cdot 100\% \approx 96.94\%$

Ответ: Массовая доля кислотного остатка в молекуле ортофосфорной кислоты составляет примерно $96.94\%$.