Номер 1114, страница 176 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1114. Какие из указанных газов нельзя осушить от следов влаги с помощью оксида фосфора(V): $CO_2$, $CO$, $NH_3$, $O_2$, $N_2O$? Поясните почему.

Решение

Основной принцип осушки газов заключается в том, что осушитель должен эффективно поглощать воду, но не должен вступать в химическую реакцию с осушаемым газом. Оксид фосфора(V), формула которого $P_4O_{10}$ (димер $P_2O_5$), является одним из самых сильных осушителей.

Оксид фосфора(V) — это кислотный оксид. При взаимодействии с водой (влагой) он образует ортофосфорную кислоту:

$P_4O_{10} + 6H_2O \rightarrow 4H_3PO_4$

Из-за своей кислотной природы оксид фосфора(V) будет реагировать с газами, которые проявляют основные свойства. Проанализируем каждый из предложенных газов:

$CO_2$ (диоксид углерода) — это кислотный оксид, поэтому он не будет реагировать с другим кислотным оксидом, $P_4O_{10}$. Его можно осушать оксидом фосфора(V).

$CO$ (монооксид углерода) — это несолеобразующий (нейтральный) оксид. Он не проявляет ни кислотных, ни основных свойств и не реагирует с $P_4O_{10}$. Его можно осушать оксидом фосфора(V).

$NH_3$ (аммиак) — это газ с ярко выраженными основными свойствами. Как основание, он будет вступать в реакцию с кислотным оксидом $P_4O_{10}$ (и образующейся из него фосфорной кислотой). Произойдет реакция нейтрализации с образованием соли, фосфата аммония. Следовательно, осушать аммиак оксидом фосфора(V) нельзя. Уравнение реакции:

$12NH_3 + P_4O_{10} + 6H_2O \rightarrow 4(NH_4)_3PO_4$

$O_2$ (кислород) — простое вещество, которое в условиях осушки не реагирует с $P_4O_{10}$. Его можно осушать оксидом фосфора(V).

$N_2O$ (оксид азота(I)) — это несолеобразующий (нейтральный) оксид, который не реагирует с $P_4O_{10}$. Его можно осушать оксидом фосфора(V).

Таким образом, из всего перечня газов только аммиак нельзя осушать с помощью оксида фосфора(V) из-за их химического взаимодействия.

Ответ: С помощью оксида фосфора(V) нельзя осушить аммиак ($NH_3$), потому что оксид фосфора(V) является кислотным оксидом и вступает в химическую реакцию с аммиаком, который проявляет основные свойства.