Question

Имеется смесь равных масс гептагидрата гидрофосфата натрия и дигидрата дигидрофосфата натрия. Сколько в это смеси приходится атомов кислорода на один атом фосфора?

Answer 1

Для розв'язання цього завдання потрібно визначити молярні маси кожного з речовин і склад суміші відносно масових часток.

Молярна маса гептагідрата гідрофосфата натрію (Na2HPO4 · 7H2O) = 268,07 г/моль

Молярна маса дигідрата дигідрофосфата натрію (Na2HPO4 · 2H2O) = 177,99 г/моль

Нехай маса суміші становить 1 кг. Тоді маса гептагідрата гідрофосфата натрію в суміші буде:

m1 = (x1 * m) / M1 = (0,5 * 1000) / 268,07 = 1,86 кг

Аналогічно, маса дигідрата дигідрофосфата натрію в суміші буде:

m2 = (x2 * m) / M2 = (0,5 * 1000) / 177,99 = 2,81 кг

Кількість молей кисню в суміші можна визначити за формулою:

n(O) = n(Na2HPO4 · 7H2O) * 14 + n(Na2HPO4 · 2H2O) * 4 * 2

Для цього потрібно визначити кількість молей кожної речовини в суміші:

n(Na2HPO4 · 7H2O) = m1 / M1 = 1,86 / 268,07 = 0,00694 моль

n(Na2HPO4 · 2H2O) = m2 / M2 = 2,81 / 177,99 = 0,01581 моль

Підставивши отримані значення, отримаємо:

n(O) = 0,00694 * 14 + 0,01581 * 4 * 2 = 0,44 моль

Кількість молей фосфору в суміші можна визначити за формулою:

n(P) = n(Na2HPO4 · 7H2O) + n(Na2HPO4 · 2H2O)

Підставивши значення, отримаємо:

n(P) = 0,00694 + 0,01581 = 0,02275 моль

Таким чином, на один атом фосфору приходить:

n(O) / n(P) = 0,44 / 0,02275 = 19,34 атома кисню. Отже, на один атом фосфору приходить близько 19 атомів кисню.

Answer 2

Для решения этого вопроса, нам нужно определить количество атомов кислорода и фосфора в каждом из соединений: гептагидрате гидрофосфата натрия и дигидрата дигидрофосфата натрия, а затем найти отношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора.

1. Гептагидрат гидрофосфата натрия (Na2HPO4·7H2O):

   • Атомы кислорода: 4 (2 в HPO4 и 5 в H2O)
   • Атомы фосфора: 1

2. Дигидрат дигидрофосфата натрия (Na2HPO4·2H2O):

   • Атомы кислорода: 3 (2 в HPO4 и 2 в H2O)
   • Атомы фосфора: 1

Теперь найдем отношение атомов кислорода к атомам фосфора для каждого из соединений:

1. Для гептагидрата гидрофосфата натрия:

   $$\frac{\text{Атомы кислорода}}{\text{Атомы фосфора}} = \frac{4}{1} = 4$$

2. Для дигидрата дигидрофосфата натрия:

   $$\frac{\text{Атомы кислорода}}{\text{Атомы фосфора}} = \frac{3}{1} = 3$$

Теперь найдем среднее арифметическое от этих двух значений, так как у нас есть равные массы обоих соединений:

$$\frac{4 + 3}{2} = 3.5$$

Таким образом, в данной смеси приходится примерно $3.5$ атомов кислорода на один атом фосфора.