Выведите формулу вещества по следующим данным: H-1,25% P-38,75% O-60%

Зная молярные массы данных элементов, найдем их массовые соотношения в неизвестном соединении:

m (Н) = W (H) / Mr (H) = 1,25%/1 = 1,25.

m (Р) = W (Р) / Mr (Р) = 38,75%/31 = 1,25.

m (О) = W (О) / Mr (О) = 60%/16 = 3,75.

Для получения целых чисел, разделим полученные значения на минимальное - 1,25:

Получаем H:P:O = 1:1:3.

Что соответствует формуле соединения HPO3 - метафосфорная кислота.

Дано:

ω (H) = 1,25%

ω (P) = 38,75%

ω (O) = 60%

Найти:

формула в-ва - ?

При решении данной задачи необходимо знать и уметь применить:

методику работы с периодической системой Д. И. Менделеева; понятия "количество вещества", "массовая доля"; провести расчеты, используя необходимые формулы.

Решение:

Количественное определение элементов в веществе

1) Примем массу предоставленного образца неизвестного вещества за 100 г;

2) Используя формулу для нахождения массовой доли, определить массу каждого элемента (H, P, O) в предоставленном образце неизвестного вещества:

m (H) = ω (H) * m (в-ва) / 100% = 1,25% * 100 / 100% = 1,25 г;

m (P) = ω (P) * m (в-ва) / 100% = 38,75% * 100 / 100% = 38,75 г;

m (O) = 100% - m (H) - m (P) = 100 - 1,25 - 38,75 = 60 г;

3) Используя периодическую систему Д. И. Менделеева, определить атомные массы каждого элемента (H, P, O) в предоставленном образце неизвестного вещества:

Ar (H) = 1 а. е. м.;

Ar (P) = 31 а. е. м.;

Ar (O) = 16 а. е. м.;

4) Используя формулу, вычислить количество вещества каждого элемента (H, P, O) в предоставленном образце неизвестного вещества:

n (H) = m (H) / Ar (H) = 1,25 / 1 = 1,25 моль;

n (P) = m (P) / Ar (P) = 38,75 / 31 = 1,25 моль;

n (O) = m (O) / Ar (O) = 60 / 16 = 3,75 моль;

Выведение формулы неизвестного вещества

5) Исходя из определения "количество вещества", можно вывести формулу неизвестного вещества H (x) P (y) O (z). То есть соотношение стехиометрических коэффициентов элементов (х, у, z) прямо пропорционально соотношению найденному их значению количество вещества:

х: у : z = n (H) : n (Pl) : n (O) = 1,25 : 1,25 : 3,75;

Необходимо все значения разделить на минимальное из них (1,25):

х: у : z = 1 : 1 : 3;

Таким образом, получена простейшая формула неизвестного вещества - HPO3. Такое вещество действительно существует и называется метафосфорная кислота. Следовательно, на этом этапе заканчивается поиск формулы неизвестного вещества.

Ответ: Формула неизвестного вещества - HPO3 - метафосфорная кислота.