Каковы массовые доли фосфора содержащих веществ в полученном растворе, если фосфорная навеска массой 24,8

Для решения данной задачи о химической реакции и массовых долях фосфора в растворе, нам необходимо выполнить несколько этапов:

1. Определить химическую реакцию между фосфором и кислородом:

Фосфор (P) + Кислород (O₂) → Оксид фосфора (P₂O₅)

2. Вычислить количество фосфора (P₂O₅) в полученном твердом веществе. Для этого мы можем использовать закон сохранения массы, согласно которому масса реагирующих веществ должна быть равна массе полученных продуктов.

Масса фосфора = 24,8 г

3. Рассчитать количество кислорода (O₂), используя идеальный газовый закон:

V = 20,16 л
Температура и давление не указаны, поэтому мы предположим, что реакция происходит при стандартных условиях (0°C и 1 атм).

Идеальный газовый закон: PV = nRT

Поскольку давление и объем известны, мы можем рассчитать количество вещества кислорода (n):

n = PV / RT

Подставляем значения:
P = 1 атм
V = 20,16 л
R = 0,0821 л*атм/моль*К
T = 273,15 К (0°C в Кельвинах)

n = (1 атм * 20,16 л) / (0,0821 л*атм/моль*К * 273,15 К) ≈ 0,852 моль

Таким образом, у нас есть 0,852 моль кислорода, реагирующего с фосфором.

4. Рассчитать количество фосфора (P₂O₅), образовавшегося в результате химической реакции:

Согласно сбалансированному уравнению реакции, для образования одной молекулы P₂O₅ требуется два атома фосфора:

1 моль P₂O₅ ≈ 2 моль фосфора (P)

Таким образом, количество P₂O₅, образованное из 0,852 молей кислорода, будет равно:

количество P₂O₅ = (0,852 моль * 1 моль P₂O₅) / (2 моль P) ≈ 0,426 моль P₂O₅

5. Рассчитать массу фосфорной фрацции P₂O₅ в полученном растворе:

Масса P₂O₅ = количество P₂O₅ * молярная масса P₂O₅

Молярная масса P₂O₅ составляет около 141,95 г/моль.

Масса P₂O₅ = 0,426 моль * 141,95 г/моль ≈ 60,51 г P₂O₅

6. Рассчитать массовую долю фосфора (P₂O₅) в полученном растворе:

Массовая доля P₂O₅ = (масса P₂O₅ / масса полученного раствора) * 100%

Масса полученного раствора = масса воды + масса P₂O₅

Масса воды = 300 г (дано в условии)

Массовая доля P₂O₅ = (60,51 г / (300 г + 60,51 г)) * 100% ≈ 16,76%

Таким образом, массовая доля фосфора (P₂O₅) в полученном растворе составляет примерно 16,76%.