Номер 46, страница 15 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

46. В порции фосфорной кислоты $H_3PO_4$ содержится $7.57 \cdot 10^{23}$ атомов кислорода. Рассчитайте, какое химическое количество фосфорной кислоты содержится в этой порции.

Дано:

Вещество: фосфорная кислота ($H_3PO_4$)

Число атомов кислорода $N(O) = 7,57 \cdot 10^{23}$

Постоянная Авогадро $N_A \approx 6,022 \cdot 10^{23}$ моль$^{-1}$

Найти:

Химическое количество фосфорной кислоты $n(H_3PO_4)$

Решение:

1. Сначала определим химическое количество (число моль) атомов кислорода, содержащихся в данной порции. Для этого воспользуемся формулой, связывающей количество вещества ($n$), число частиц ($N$) и постоянную Авогадро ($N_A$):

$n = \frac{N}{N_A}$

Подставим известные значения для атомов кислорода:

$n(O) = \frac{N(O)}{N_A} = \frac{7,57 \cdot 10^{23}}{6,022 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} \approx 1,257 \text{ моль}$

2. Теперь рассмотрим химическую формулу фосфорной кислоты — $H_3PO_4$. Из формулы видно, что в одной молекуле фосфорной кислоты содержится 4 атома кислорода. Это означает, что 1 моль фосфорной кислоты содержит 4 моль атомов кислорода. Таким образом, химическое количество атомов кислорода ($n(O)$) и химическое количество фосфорной кислоты ($n(H_3PO_4)$) связаны следующим соотношением:

$n(O) = 4 \cdot n(H_3PO_4)$

3. Выразим из этого соотношения искомое химическое количество фосфорной кислоты:

$n(H_3PO_4) = \frac{n(O)}{4}$

4. Подставим найденное значение химического количества атомов кислорода и рассчитаем ответ:

$n(H_3PO_4) = \frac{1,257 \text{ моль}}{4} \approx 0,31425 \text{ моль}$

Поскольку исходное значение числа атомов дано с точностью до трех значащих цифр ($7,57$), результат следует округлить до трех значащих цифр.

$n(H_3PO_4) \approx 0,314 \text{ моль}$

Ответ: химическое количество фосфорной кислоты в этой порции составляет 0,314 моль.