Определите массовую долю фосфорной кислоты в растворе, полученном в результате растворения 42,6 г оксида фосфора (V) в 200 г воды.

Реакция синтеза фосфорной кислоты описывается следующим уравнением химической реакции:

Р₂О₅ + 3 Н₂О = 2 Н₃РО₄;

При этой реакции 1 моль оксида взаимодействует с 3 молями воды.

Вычислим химическое количество вещества, которое находится в 42,6 граммах оксида белого фосфора.

М Р₂О₅ = 31 х 2 + 5 х 16 = 142 грамм/моль;

N Р₂О₅ = 42,6 / 142 = 0,3 моль;

Вычислим химическое количество вещества, которое находится в 200 граммах воды.

М Н₂О = 2 + 16 = 18 грамм/моль;

N Н₂О = 200 / 18 = 11,11 моль;

0,3 моль оксида белого фосфора прореагирует с 0,3 х 3 = 0,9 моль воды.

При этом синтезируется 0,3 х 2 = 0,6 моль кислоты.

Вычислим её вес:

М Н₃РО₄ = 3 + 31 + 16 х 4 = 98 грамм/моль;

м Н₃РО₄ = 98 х 0,6 = 58,8 грамм;

Вес раствора составит:

М раствора = м воды + м оксида = 200 + 42,6 = 242,6 грамм;

Массовая доля кислоты будет равна:

С кислоты = 58,8 / 242,6 = 0,242 = 24,2%;