Який відносний вихід ортофосфатної кислоти (у відсотках) при перетворенні маси фосфор(V) оксиду у 42,6 г в масу

Для решения этой задачи нам необходимо вычислить относительный выход ортофосфатной кислоты в процентах при заданных данных.

Давайте разберемся, каким образом мы можем это сделать. Из условия задачи известно, что масса фосфор(V) оксида равна 42,6 г, а масса ортофосфатной кислоты - 55,86 г.

Для начала обратим внимание на уравнение реакции, происходящей между фосфор(V) оксидом и водой, которая приводит к образованию ортофосфатной кислоты:
\[P4O10 + 6H2O \to 4H3PO4\]

Из этого уравнения видно, что каждый моль фосфор(V) оксида превращается в 4 моля ортофосфатной кислоты.

Для начала найдем количество молей фосфор(V) оксида:
\[\text{моль фосфор(V) оксида} = \frac{\text{масса фосфор(V) оксида}}{\text{молярная масса фосфор(V) оксида}}\]

Молярная масса фосфор(V) оксида (P4O10) равна 283,886 г/моль. Подставим данные в формулу:
\[\text{моль фосфор(V) оксида} = \frac{42,6 \, \text{г}}{283,886 \, \text{г/моль}} \approx 0,15 \, \text{моль}\]

Так как каждый моль фосфор(V) оксида превращается в 4 моля ортофосфатной кислоты, то общее количество молей ортофосфатной кислоты равно:
\[\text{общее количество молей ортофосфатной кислоты} = 4 \times \text{моль фосфор(V) оксида}\]
\[\text{общее количество молей ортофосфатной кислоты} = 4 \times 0,15 \, \text{моль} = 0,6 \, \text{моль}\]

Теперь, чтобы вычислить относительный выход ортофосфатной кислоты в процентах, мы должны поделить массу ортофосфатной кислоты на теоретическую массу ортофосфатной кислоты (масса, которая была бы получена, если бы фосфор(V) оксид полностью превратился в ортофосфатную кислоту), а затем умножить на 100%:
\[\text{относительный выход ортофосфатной кислоты (\%)} = \frac{\text{масса ортофосфатной кислоты}}{\text{теоретическая масса ортофосфатной кислоты}} \times 100\]

Теоретическая масса ортофосфатной кислоты равна массе 0,6 молей ортофосфатной кислоты:
\[\text{теоретическая масса ортофосфатной кислоты} = \text{мольная масса ортофосфатной кислоты} \times \text{общее количество молей ортофосфатной кислоты}\]

Молярная масса ортофосфатной кислоты (H3PO4) равна 97,995 г/моль. Подставим данные в формулу:
\[\text{теоретическая масса ортофосфатной кислоты} = 97,995 \, \text{г/моль} \times 0,6 \, \text{моль} \approx 58,797 \, \text{г}\]

Теперь можем вычислить относительный выход ортофосфатной кислоты:
\[\text{относительный выход ортофосфатной кислоты (\%)} = \frac{55,86 \, \text{г}}{58,797 \, \text{г}} \times 100\% \approx 94,91\% \]

Итак, относительный выход ортофосфатной кислоты при заданных условиях составляет примерно 94,91%.