Номер 6, страница 216 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

6. Можно ли в качестве осушителя газообразного аммиака применять $P_2O_5$? Ответ аргументируйте.

Решение

Осушитель — это вещество, которое поглощает влагу, но при этом не должно химически взаимодействовать с осушаемым веществом. Чтобы определить, можно ли использовать оксид фосфора(V) для осушки аммиака, необходимо рассмотреть их химические свойства.

Аммиак ($NH_3$) — это газ, проявляющий основные свойства из-за наличия неподеленной электронной пары у атома азота.

Оксид фосфора(V) ($P_2O_5$) — это типичный кислотный оксид, которому соответствует ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$). Он является одним из самых сильных осушающих агентов.

При контакте основного газа (аммиака) с кислотным оксидом ($P_2O_5$) произойдет химическая реакция по типу кислотно-основного взаимодействия. Оксид фосфора(V) будет реагировать с аммиаком в присутствии влаги, образуя фосфат аммония.

Сначала $P_2O_5$ реагирует с водой:

$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

Затем образовавшаяся ортофосфорная кислота вступает в реакцию нейтрализации с аммиаком:

$H_3PO_4 + 3NH_3 \rightarrow (NH_4)_3PO_4$

Таким образом, вместо того чтобы просто удалять воду, оксид фосфора(V) будет поглощать и сам аммиак, что делает его непригодным для данной цели. Для осушки основных газов, таких как аммиак, необходимо использовать осушители основного или нейтрального характера, например, оксид кальция ($CaO$) или твёрдый гидроксид калия ($KOH$).

Ответ: Нет, оксид фосфора(V) ($P_2O_5$) нельзя применять в качестве осушителя для газообразного аммиака ($NH_3$). Это связано с тем, что аммиак является основанием, а оксид фосфора(V) — кислотным оксидом, и они вступают в химическую реакцию друг с другом с образованием соли (фосфата аммония), что приводит к потере осушаемого вещества.