Хлорид фосфора (V) массой 10,42 г полностью гидролизован в избытке воды. Какой объём раствора

Ответы на вопрос

Отвечает Шнайдер Кристина.

Для решения задачи, сначала нужно понять, что происходит при гидролизе хлорида фосфора (V), а затем рассчитать необходимое количество раствора гидроксида натрия для нейтрализации.

1. Реакция гидролиза хлорида фосфора (V)

Хлорид фосфора (V) — это вещество с формулой $\text{PCl}_5$ . При гидролизе в избытке воды он реагирует с водой по следующему уравнению:

\text{PCl}_5 + 4 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_3\text{PO}_4 + 5 \text{HCl}

В результате реакции образуется фосфорная кислота ( $\text{H}_3\text{PO}_4$ ) и хлороводород ( $\text{HCl}$ ).

2. Определим количество вещества хлорида фосфора (V)

Молекулярная масса $\text{PCl}_5$ составляет:

M_{\text{PCl}_5} = M_{\text{P}} + 5 \cdot M_{\text{Cl}} = 30,97 + 5 \cdot 35,45 = 208,72 \, \text{г/моль}

Масса хлорида фосфора, которую гидролизуют, равна 10,42 г. Чтобы найти количество вещества $\text{PCl}_5$ , используем формулу:

n_{\text{PCl}_5} = \frac{m_{\text{PCl}_5}}{M_{\text{PCl}_5}} = \frac{10,42}{208,72} \approx 0,0499 \, \text{моль}

3. Количество вещества гидроксида натрия

Для нейтрализации образующегося хлороводорода ( $\text{HCl}$ ) необходимо количество гидроксида натрия, так как реакция нейтрализации выглядит следующим образом:

\text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}

Так как при гидролизе $\text{PCl}_5$ образуется 5 моль $\text{HCl}$ на 1 моль $\text{PCl}_5$ , общее количество вещества $\text{HCl}$ равно:

n_{\text{HCl}} = 5 \cdot n_{\text{PCl}_5} = 5 \cdot 0,0499 = 0,2495 \, \text{моль}

Для нейтрализации этого количества $\text{HCl}$ потребуется такое же количество моль гидроксида натрия, то есть 0,2495 моль $\text{NaOH}$ .

4. Рассчитаем необходимый объём раствора гидроксида натрия

Теперь нужно найти, какой объём раствора гидроксида натрия с массовой долей 20% и плотностью 1,15 г/мл необходим для нейтрализации.

Молекулярная масса гидроксида натрия ( $\text{NaOH}$ ) составляет:

M_{\text{NaOH}} = 23,0 + 16,0 + 1,0 = 40,0 \, \text{г/моль}

Для того чтобы нейтрализовать 0,2495 моль $\text{HCl}$ , нужно столько же моль $\text{NaOH}$ , то есть 0,2495 моль $\text{NaOH}$ . Масса $\text{NaOH}$ , необходимая для нейтрализации, равна:

m_{\text{NaOH}} = n_{\text{NaOH}} \cdot M_{\text{NaOH}} = 0,2495 \cdot 40,0 = 9,98 \, \text{г}

Теперь, зная, что раствор гидроксида натрия имеет массовую долю 20%, можно найти массу раствора, необходимую для получения 9,98 г $\text{NaOH}$ :

m_{\text{раствора}} = \frac{m_{\text{NaOH}}}{\text{массовая доля NaOH}} = \frac{9,98}{0,20} = 49,9 \, \text{г}

Для того чтобы найти объём этого раствора, используем плотность раствора. Плотность раствора $\text{NaOH}$ равна 1,15 г/мл, поэтому объём раствора можно найти по формуле:

V_{\text{раствора}} = \frac{m_{\text{раствора}}}{\rho} = \frac{49,9}{1,15} \approx 43,4 \, \text{мл}

Ответ

Для полной нейтрализации раствора, полученного при гидролизе 10,42 г хлорида фосфора (V), необходимо 43,4 мл раствора гидроксида натрия с массовой долей 20% и плотностью 1,15 г/мл.

Ответы на вопрос

1. Реакция гидролиза хлорида фосфора (V)

2. Определим количество вещества хлорида фосфора (V)

3. Количество вещества гидроксида натрия

4. Рассчитаем необходимый объём раствора гидроксида натрия

Ответ

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Химия

Последние заданные вопросы в категории Химия