Question

Для полной нейтрализации раствора, полученного при гидролизе 2,75 г некоторого галогенида фосфора, потребовалось 50 мл 2,0 М раствора гидроксида калия. Определите формулу галогенида

Answer 1

Дано:

m(PX₃) = m(PX₅) = 2,75 гр

V(р-ра KOH) = 50 мл = 0,05 л

Cm(KOH) = 2,0 М = 2,0 моль/л

--------------------------------------------------------

Найти:

Формулу галогенида фосфора - ?

Решение:

1) Галогениды фосфора могут быть всего 2 формулы: PX₃ и PX₅ , где (X - атом галогена).

2) Для начала мы запишем уравнении реакции при гидролизе, они образуются галогеноводородная кислота и фосфористая или фосфорная кислота:

1 моль             1 моль   3 моль

PX₃ + 3H₂O → H₃PO₃ + 3HX

1 моль            1 моль    5 моль

PX₅ + 4H₂O → H₃PO₄ + 5HX

3) Далее для полной нейтрализации продуктов гидролиза 1 моля PX₃ потребуется всего 5 моль KOH (H₃PO₃ - двухосновная кислота):

1 моль   2 моль

H₃PO₃ + 2KOH → K₂HPO₃ + 2H₂O

3 моль  3 моль

3HX + 3KOH → 3KX + 3H₂O

4) Теперь аналогично для полной нейтрализации продуктов гидролиза 1 моль PX₅ потребуется всего 8 моль KOH:

1 моль   3 моль

H₃PO₄ + 3KOH → K₃PO₄ + 3H₂O

5 моль  5 моль

5HX + 5KOH → 5KX + 5H₂O

5) Теперь находим количества вещества у KOH:

Cm(KOH) = n(KOH)/V(р-ра KOH) , следовательно:

n(KOH) = Cm(KOH)×V(р-ра KOH) = 2,0 моль/л × 0,05 л = 0,1 моль

6) Теперь находим галоген у галогенида фосфора (III):

n(PX₃) : n(KOH) = 1 : 5 ⇒ n(PX₃) = 1/5 × n(KOH) = 1/5 × 0,1 моль = 0,02 моль

M(PX₃) = m(PX₃)/n(PX₃) = 2,75 гр / 0,02 моль = 137,5 гр/моль

A(X) = (M(PX₃) - M(P))/3 = (137,5 гр/моль - 31 гр/моль)/3 = 106,5 гр/моль / 3 = 35,5 гр/моль

Следовательно здесь по таблице Менделеева такого элемента с атомной массы здесь есть. X - это ХЛОР (Cl), искомый галогенид - PCl₃.

7) Теперь находим галоген у галогенида фосфора (V):

n(PX₅) : n(KOH) = 1 : 8 ⇒ n(PX₅) = 1/8 × n(KOH) = 1/8 × 0,1 моль = 0,0125 моль

M(PX₅) = m(PX₅)/n(PX₅) = 2,75 гр / 0,0125 моль = 220 гр/моль

A(X) = (M(PX₅) - M(P))/5 = (220 гр/моль - 31 гр/моль)/5 = 189 гр/моль / 5 = 37,8 гр/моль

Следовательно здесь по таблице Менделеева такого элемента с атомной массы нету.

Ответ: PCl₃

Решено от : $DK954$

Answer 2

Для определения формулы галогенида фосфора (P-X, где X - галоген), мы можем использовать информацию о реакции гидролиза и полной нейтрализации.

Сначала определим количество молей гидроксида калия, использованных для нейтрализации:

Концентрация гидроксида калия (KOH) = 2,0 М = 2,0 моль/литр.

Объем гидроксида калия (V) = 50 мл = 0,050 литра.

Количество молей KOH, использованных для нейтрализации = Концентрация × Объем = 2,0 моль/л × 0,050 л = 0,1 моль KOH.

Поскольку гидроксид калия (KOH) полностью нейтрализует кислоту из галогенида фосфора, количество молей KOH также равно количеству молей кислоты из галогенида фосфора (H-X, где X - галоген).

Теперь рассмотрим массу галогенида фосфора (P-X), которая была гидролизована:

Масса галогенида фосфора = 2,75 грамма.

Теперь мы знаем количество молей кислоты (H-X) и его массу. Мы можем использовать эти данные, чтобы найти молекулярную массу галогенида фосфора и, следовательно, найти его формулу.

Молекулярная масса галогенида фосфора (P-X) = Масса / Количество молей = 2,75 г / 0,1 моль = 27,5 г/моль.

Теперь нам нужно определить галоген, который содержится в галогениде фосфора. Для этого мы должны знать молекулярную массу галогенов и сравнить ее с молекулярной массой галогенида фосфора.

Атомная масса фосфора (P) = примерно 31 г/моль (так как его атомный номер 15).

Разница в молекулярных массах между галогенидом фосфора и фосфором будет равна массе галогена:

Масса галогена = Молекулярная масса галогенида фосфора - Атомная масса фосфора = 27,5 г/моль - 31 г/моль = -3,5 г/моль.

Заметьте, что результат отрицательный, что невозможно для массы атома. Это может быть связано с ошибкой в данных или в расчетах. Пожалуйста, проверьте предоставленные данные и уточните задачу.