Номер 1110, страница 176 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1110. Оксиды, которые образует фосфор, являются кислотными. Какому из них соответствует ортофосфорная кислота? Поясните почему.

Решение

Фосфор образует несколько оксидов, которые являются кислотными. Основные из них – это оксид фосфора(III) ($P_2O_3$) и оксид фосфора(V) ($P_2O_5$). Каждому кислотному оксиду соответствует определённая кислота, в которой кислотообразующий элемент имеет ту же степень окисления, что и в оксиде.

Для того чтобы выяснить, какой оксид соответствует ортофосфорной кислоте ($H_3PO_4$), нужно определить и сравнить степень окисления фосфора в кислоте и в его оксидах.

1. Степень окисления фосфора в ортофосфорной кислоте ($H_3PO_4$):

Зная, что стандартная степень окисления водорода +1, а кислорода –2, и что молекула электронейтральна, можем составить уравнение, где $x$ - степень окисления фосфора:

$3 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$

$3 + x - 8 = 0$

$x = +5$

Следовательно, степень окисления фосфора в ортофосфорной кислоте равна +5.

2. Степень окисления фосфора в его оксидах:

- в оксиде фосфора(III) ($P_2O_3$) степень окисления фосфора равна +3;

- в оксиде фосфора(V) ($P_2O_5$) степень окисления фосфора равна +5.

3. Сравнение:

Степень окисления фосфора в ортофосфорной кислоте (+5) совпадает со степенью окисления фосфора в оксиде фосфора(V). Это означает, что оксид фосфора(V) является ангидридом ортофосфорной кислоты.

Это соответствие подтверждается химической реакцией взаимодействия оксида фосфора(V) с водой, в результате которой образуется ортофосфорная кислота: $P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

Ответ: Ортофосфорной кислоте ($H_3PO_4$) соответствует оксид фосфора(V) ($P_2O_5$), так как в этих соединениях фосфор имеет одинаковую степень окисления +5.