Question

Установить формулу вещества, содержание элементов в котором составляет: водорода 3,06%; фосфора 31,63%; кислорода 65,31%. Определить степени окисления элементов в этом веществе и составить его структурную формулу. Определить принадлежность к классу веществ, привести примеры характерных уравнений реакций.

Answer 1

Решение в фото.................

Answer 2

Давай начнем с определения стехиометрической формулы вещества на основе содержания элементов.

1. Находим количество моль каждого элемента:

- Для водорода (H): \(3.06 \%\, H \rightarrow 3.06 \, \text{грамм}\) на \(100 \, \text{грамм}\) вещества. Количество моль \(H = \frac{3.06 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} = 3.06 \, \text{моль}\).

- Для фосфора (P): \(31.63 \%\, P \rightarrow 31.63 \, \text{грамм}\) на \(100 \, \text{грамм}\) вещества. Количество моль \(P = \frac{31.63 \, \text{г}}{30.97 \, \text{г/моль}} ≈ 1.02 \, \text{моль}\).

- Для кислорода (O): \(65.31 \%\, O \rightarrow 65.31 \, \text{грамм}\) на \(100 \, \text{грамм}\) вещества. Количество моль \(O = \frac{65.31 \, \text{г}}{16.00 \, \text{г/моль}} ≈ 4.08 \, \text{моль}\).

2. Находим наименьшее целое отношение между количеством молей элементов:

- Делим количество моль каждого элемента на наименьшее количество молей (в данном случае, фосфора): \(\text{H} = \frac{3.06 \, \text{моль}}{1.02 \, \text{моль}} ≈ 3\), \(\text{P} = \frac{1.02 \, \text{моль}}{1.02 \, \text{моль}} = 1\), \(\text{O} = \frac{4.08 \, \text{моль}}{1.02 \, \text{моль}} ≈ 4\).

3. Составляем эмпирическую формулу вещества:

- \(H_3P\text{O}_4\). Это эмпирическая формула, которая показывает наименьшее целочисленное отношение атомов в данном соединении.

4. Определяем степени окисления элементов:

- В \(H_3P\text{O}_4\): - Водород (H) обычно имеет степень окисления \(+1\). - Фосфор (P) может иметь степени окисления от \(-3\) до \(+5\). В данном случае, если распределить окисления, фосфор имеет степень окисления \(+5\). - Кислород (O) чаще всего имеет степень окисления \(-2\), но в этом случае с учетом других элементов, кислород имеет степень окисления \(-2\) (по \(4\) атома) и \(0\) (в связи с фосфором).

5. Структурная формула вещества:

- Структурная формула в данном случае будет иметь вид \(H_3PO_4\).

6. Принадлежность к классу веществ и примеры характерных уравнений реакций:

- \(H_3PO_4\) - это фосфорная кислота, один из классов кислот. Она может реагировать с металлами, основаниями, образуя соли и воду. Например:

\(2 \, \text{NaOH} + \text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{HPO}_4 + 2 \, \text{H}_2\text{O}\)

Это уравнение показывает реакцию фосфорной кислоты (\(\text{H}_3\text{PO}_4\)) с гидроксидом натрия (\(\text{NaOH}\)), образующую дигидрофосфат натрия (\(\text{Na}_2\text{HPO}_4\)) и воду (\(\text{H}_2\text{O}\)).

Фосфорная кислота также может реагировать с металлами, образуя соответствующие соли и выделяя водород.

Таким образом, мы определили состав, степени окисления элементов, структурную формулу и класс вещества на основе предоставленной информации.