Номер 460, страница 90 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

460. В навеске фосфорной кислоты содержится $8,34 \cdot 10^{23}$ атомов. Рассчитайте массу навески.

Дано:

Вещество - фосфорная кислота ($H_3PO_4$)

Общее число атомов в навеске $N_{общ} = 8,34 \cdot 10^{23}$

Постоянная Авогадро $N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹

Найти:

Массу навески $m(H_3PO_4)$

Решение:

1. Первым шагом определим, сколько всего атомов содержится в одной молекуле фосфорной кислоты ($H_3PO_4$). Молекула состоит из 3 атомов водорода (H), 1 атома фосфора (P) и 4 атомов кислорода (O).

Число атомов в 1 молекуле = $3 + 1 + 4 = 8$ атомов.

2. Зная общее число атомов в навеске, мы можем найти число молекул фосфорной кислоты ($N_{молекул}$) в этой навеске:

$N_{молекул} = \frac{N_{общ}}{\text{число атомов в 1 молекуле}} = \frac{8,34 \cdot 10^{23}}{8} \approx 1,0425 \cdot 10^{23}$ молекул.

3. Далее рассчитаем количество вещества ($\nu$) фосфорной кислоты в молях, используя число молекул и постоянную Авогадро ($N_A$):

$\nu(H_3PO_4) = \frac{N_{молекул}}{N_A} = \frac{1,0425 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} \approx 0,1732$ моль.

4. Рассчитаем молярную массу фосфорной кислоты ($M(H_3PO_4)$). Для этого воспользуемся периодической таблицей химических элементов для определения относительных атомных масс (округляем до целых): $Ar(H) \approx 1$, $Ar(P) \approx 31$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(H_3PO_4) = 3 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(P) + 4 \cdot Ar(O) = 3 \cdot 1 + 1 \cdot 31 + 4 \cdot 16 = 3 + 31 + 64 = 98$ г/моль.

5. Наконец, зная количество вещества и молярную массу, найдем массу навески фосфорной кислоты по формуле:

$m = \nu \cdot M$

$m(H_3PO_4) = 0,1732 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} \approx 16,97$ г.

Ответ: масса навески фосфорной кислоты составляет 16,97 г.