Question

Чему будет равна массовая доля вещества если над 200 мл воды сжечь 3,1 г фосфора в колоколе объем воздуха в котором составляет 5,6 л (н.у.)Рассчитайте на сколько процентов снизилось давление в колоколе после окончания реакции и охлаждения воздуха до исходной температуры.Продуктом реакции оксида фосфора с водой считать вещество,имеющее большую молекулярную массу

Answer 1

Ловите решение с разбором. Удачи вам!

Answer 2

Для решения этой задачи, сначала определим количество молекул фосфора (P4) в 3,1 г:

1 молекула P4 = молекулярная масса P4 Молекулярная масса P4 = 4 * масса атома фосфора Молекулярная масса P4 ≈ 4 * 31 г/моль (приблизительное значение массы атома фосфора) Молекулярная масса P4 ≈ 124 г/моль

Количество молекул P4 = масса P4 / молекулярная масса P4 Количество молекул P4 = 3,1 г / 124 г/моль ≈ 0,025 моль

Так как реакция фосфора с водой происходит по уравнению: P4 + 6H2O → 4H3PO4

Молярное соотношение между P4 и H3PO4 равно 1:4, следовательно, количество молекул H3PO4 равно:

Количество молекул H3PO4 = 4 * количество молекул P4 Количество молекул H3PO4 = 4 * 0,025 моль = 0,1 моль

Теперь найдем массу H3PO4:

Масса H3PO4 = количество молекул H3PO4 * молекулярная масса H3PO4 Молекулярная масса H3PO4 = масса 1 молекулы H3PO4 = масса атома фосфора + 4 * масса атома кислорода + 3 * масса атомов водорода Молекулярная масса H3PO4 = 1 * 31 г/моль + 4 * 16 г/моль + 3 * 1 г/моль ≈ 98 г/моль

Масса H3PO4 = 0,1 моль * 98 г/моль ≈ 9,8 г

Теперь определим массовую долю H3PO4 в полученном продукте:

Массовая доля = масса H3PO4 / общая масса продукта * 100% Массовая доля = 9,8 г / (9,8 г + 200 г) * 100% Массовая доля ≈ 4,67%

Теперь рассчитаем изменение давления в колоколе. Мы знаем, что объем воздуха в колоколе составляет 5,6 л (нормальные условия), и мы предполагаем, что при реакции и охлаждении воздух остался в колоколе без изменения объема.

Теперь, используем закон идеального газа: PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в абсолютных единицах, Кельвинах).

Перед реакцией и охлаждением, давление (P1) и температура (T1) в колоколе равны давлению и температуре окружающей среды (нормальные условия):

P1 = 1 атм = 101325 Па (паскаль) (приблизительно) T1 = 273,15 К (температура в Кельвинах)

После реакции и охлаждения, количество молей газа (n2) в колоколе равно общему количеству молей газов (P4, H2O, и другие газы, которые могут образоваться в результате реакции), так как объем не меняется:

n2 = количество молей воздуха в начале (P4 + H2O) = количество молей воздуха в конце (после реакции и охлаждения)

Теперь рассчитаем давление после реакции и охлаждения (P2) используя уравнение идеального газа:

P2 = n2 * R * T1 / V

где R ≈ 8,314 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная.

Подставляем значения:

P2 = n2 * R * T1 / V P2 = 0,025 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 273,15 К / 0,0056 м^3 (переводим литры в метры кубические) P2 ≈ 3014,6 Па

Теперь рассчитаем процентное изменение давления:

Изменение давления = (P1 - P2) / P1 * 100% Изменение давления = (101325 Па - 3014,6 Па) / 101325 Па * 100% Изменение давления ≈ 96,97%

Таким образом, давление в колоколе снизилось на примерно 96,97% после окончания реакции и охлаждения воздуха до исходной температуры.