Как найти молярную массу эквивалента h3po4 – Сайт, где вы сможете решить свои вопросы

Подробности: Категория: Химия-Шиманович

Вычисление количества вещества эквивалента и молярной массы эквивалента фосфорной кислоты

Задание 8.
Вычислите количество вещества эквивалента и молярную массу эквивалента Н₃РО₄ в реакциях образования: а) гидрофосфата; б) дигидрофосфата; в) ортофосфата.
Решение:
Уравнения реакций имеют вид:

а) H₃PO₄ + NaOH = NaH₂PO₄ + H₂O;

б) H₃PO₄ + 2NaOH = NaHPO₄ + 2H₂O;

в) H₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O.

Молярная масса эквивалента сложного вещества, как и молярная масса эквивалента элемента, может иметь различные значения и зависит от того, в какую реакцию обмена вступает это вещество. Молярная масса эквивалента кислоты (основания) равна молярной массе (М), делённой на число атомов водорода (гидроксильных групп), замещённых в данной реакции на металл (на число вступающих в реакцию гидроксильных групп). Следовательно, эквивалентная масса H₃PO₄ в реакции (а) М(H₃PO₄)/1 = 98/1 = 98 г/моль, в реакции (б) – М(H₃PO₄)/2 = 98/2 = 49 г/моль, а в реакции (в) – М(H₃PO₄)/3 = 98/3 = 32,67 г/моль.

Второй способ решения данной задачи

а) Так как H₃PO₄ взаимодействует с одной молекулярной массой эквивалента (молекулой) NaOH в реакции (а), то её молярная масса эквивалента равна М(H₃PO₄)/1 = 98/1 = 98 г/моль.

б) H₃PO₄в данной реакции взаимодействует с двумя молярными массами эквивалента NaOH, ), то её молярная масса эквивалента равна М(H₃PO₄)/2 = 98/1 = 49 г/моль.

в) H₃PO₄ в данной реакции взаимодействует с тремя молярными массами эквивалента NaOH, ), то её молярная масса эквивалента равна М(H₃PO₄)/3 = 98/3 = 32,67 г/моль.

Источник

Определить эквивалентную массу

Вычислить фактор эквивалентности и определить эквивалентную массу ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) в реакциях образования гидрофосфата, дигидрофосфата и ортофосфата.

Решение задачи

Напомню, фактор эквивалентности (f_экв) (эквивалент) – число, показывающее какая доля частицы (атома, молекулы) этого вещества равноценна одному иону водорода (H⁺) в реакциях обмена или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях.

Молярная масса эквивалента – это масса одного моль эквивалента вещества, равная произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества.

Фактор эквивалентности и эквивалентная масса вещества определяются той реакцией в которой данное вещество принимает участие, так как у одного и того же вещества в различных реакциях различны фактор эквивалентности и эквивалентная масса.

Запишем уравнения реакций образования:

А. гидрофосфата

Так как в одной молекуле ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) замещается 2 атома водорода (H), следовательно, фактор эквивалентности (f_экв) ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равен 1/2:

f _{экв. (H3PO4}₎ = 1/2

Учитывая, что молярная масса ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равна 98 г/моль (смотри таблицу Менделеева), определим эквивалентную массу ортофосфорной кислоты (H₃PO₄):

Б. дигидрофосфата

Так как в одной молекуле ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) замещается 1 атом водорода (H), следовательно, фактор эквивалентности (f_экв) ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равен 1:

f _{экв. (H3PO4}₎ = 1

Учитывая, что молярная масса ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равна 98 г/моль (смотри таблицу Менделеева), определим эквивалентную массу ортофосфорной кислоты (H₃PO₄):

В. ортофосфата

Так как в одной молекуле ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) замещается 3 атома водорода (H), следовательно фактор эквивалентности (f_экв) ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равен 1/3:

f _{экв. (H3PO4}₎ = 1/3

Ответ:

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования гидрофосфата равен 1/2, молярная масса эквивалента равна 49 г/моль;

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования дигидрофосфата равен 1, молярная масса эквивалента равна 98 г/моль;

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования ортофосфата равен 1/3, молярная масса эквивалента равна 32,667 г/моль.

Источник

Фактор эквивалентности и эквивалентная масса вещества определяются реакцией, в которой принимает участие вещество. У одного и того же вещества фактор эквивалентности и эквивалентная масса в различных реакциях могут быть различны.

Молярная масса эквивалента кислоты зависит от числа замещаемых атомов водорода.

Запишем уравнения реакций образования:

– дигидрофосфата калия:

H3PO4 + КOH = КH2PO4+H2O

Так как в молекуле ортофосфорной кислоты H3PO4 замещается 1 атом водорода, фактор эквивалентности fэкв H3PO4 в этой реакции равен 1:

f экв. (H3PO4) = 1.

Молярная масса ортофосфорной кислоты H3PO4 равна 97,995 г/моль. Определяем эквивалентную массу ортофосфорной кислоты H3PO4 для этой реакции:

Мэ (Н3РО4) = 97,995/1 = 97,995 г-э/моль.

– гидрофосфата калия:

H3PO4 + 2КOH = К2HPO4 + 2H2O

В этой реакции в молекуле ортофосфорной кислоты H3PO4 замещается 2 атома водорода, фактор эквивалентности fэкв H3PO4 в этой реакции равен 1/2:

f экв. (H3PO4) = 1/2.

Определяем эквивалентную массу ортофосфорной кислоты H3PO4 для этой реакции:

Mэ = 97,995/2 = 48,998 г-экв/моль

— ортофосфата калия:

H3PO4 + 3КOH = К3PO4 + 3H2O

В этой реакции в молекуле ортофосфорной кислоты H3PO4 замещается 3 атома водорода, фактор эквивалентности fэкв H3PO4 в этой реакции равен 1/3:

f экв. (H3PO4) = 1/3

Определяем эквивалентную массу ортофосфорной кислоты H3PO4 для этой реакции:

Мэ = 97,995/3 = 32,665 г-экв/моль

Ответ:

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования дигидрофосфата равен 1, молярная масса эквивалента равна 97,995 г-э/моль;

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования гидрофосфата равен 1/2, молярная масса эквивалента равна 48,998 г-экв/моль;

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования ортофосфата равен 1/3, молярная масса эквивалента равна 32,665 г-экв/моль.

Источник

Пример
2. Вычислите
молярную концентрацию эквивалентов
ортофосфорной кислоты в 20%-ном растворе
H₃PO₄,
плотность которого 1,020 г/см³,
учитывая уравнение

H₃PO₄+
3KOH = K₃PO₄
+ 3H₂O.

Решение.
Молярная
концентрация эквивалентов вещества х
(символ С_экв(х), единица
измерения моль/м³
или моль/л) определяется количеством
вещества эквивалентов n_экв(х),
находящихся в 1 л раствора.

Молярная
концентрация эквивалентов зависит от
реакции, так как одно и то же вещество
в различных реакциях может иметь разные
значения эквивалентного числа.

Рассчитываем
фактор эквивалентности H₃PO₄
в данной реакции.

Реагент
КОН обменивает с одной формульной
единицей 1 ФЕ (H₃PO₄)
три гидроксильные группы ОН^–,
каждая их которых эквивалентна иону
Н⁺.
Следовательно, эквивалентное число Z
(H₃PO₄)
= 3, фактор эквивалентности f(H₃PO₄)
=

.

Рассчитываем
молярную массу эквивалентов.

Молярная
масса эквивалентов H₃PO₄
равна произведению фактора эквивалентности
H₃PO₄
на молярную массу H₃PO₄
(98 г/моль):

М_экв(H₃PO₄)
= f(H₃PO₄)
·

=
1/3 · 98 = 32,66 г/моль

Вычислим массу 1
л раствора, исходя из значений плотности:

m
= υ
· ρ
= 1000 мл · 1,020 г/см³
= 1020 г.

Содержание
H₃PO₄
в 1 л раствора найдем из пропорции:

в
100 г раствора H₃PO₄
содержится 20 г H₃PO₄;

в
1020 г раствора H₃PO₄
содержится х г H₃PO₄,

х
=

г.

4.
Определим количество вещества эквивалентов
H₃PO₄
в 1 л раствора.

Количество вещества
эквивалентов показывает количество
вещества (в молях), в котором частицами
являются эквивалентны (реальные или
условные частицы вещества).

Количество
вещества эквивалентов H₃PO₄
в 1 л раствора получим делением числа
граммов H₃PO₄
в 1 л раствора на молярную массу
эквивалентов H₃PO₄:

n_экв(Н₃PO₄)
=

моль,

т.е. получим 6,25
моль вещества.

Значит
С_экв
(H₃PO₄,
Н₂О,
f
=

)
= 6,25 моль/л или 6,25Н H₃PO₄,
т.е. 1 л этого раствора содержит 6,25 моль
эквивалентов ортофосфорной кислоты.

Пример
3. Учитывая
уравнение реакции

KOH
+ H₂SO₄
= KHSO₄
+ H₂O,

Рассчитайте
фактор эквивалентности f(KOH)
и f(H₂SO₄).
Определите молярную концентрацию
эквивалентов раствора серной кислоты
H₂SO₄,
если на нейтрализацию 24,5 мл кислоты
потребовалось 23,0 мл раствора гидроксида
калия KOH,
С_экв(KOH)
= 0,15 моль/л.

Решение.
Растворы
различной молярной концентрации
эквивалентов взаимодействуют в объемах,
обратно пропорциональных их молярным
концентрациям эквивалентов.

Зная молярную
концентрацию эквивалентов одного из
двух реагирующих растворов и их объемы,
определяем молярную концентрацию
эквивалентов второго раствора:

или
С_экв(А)
· V_p(A)
= C_экв(В)
· V_p(B),

Рассчитаем
фактор эквивалентности f(KOH)
и f(H₂SO₄).
Реагент KOH
обменивается с одной формульной единицей
1 ФЕ H₂SO₄
одну гидроксильную группу ОН^–,
которая эквивалентна иону Н⁺.
Следовательно, эквивалентное число
Z(H₂SO₄)
= 1, фактор
эквивалентности f(H₂SO₄)
= 1.

Эквивалентное
число Z(KOH)
= 1, f(KOH)
= 1.

Вычислим
молярную концентрацию эквивалентов
раствора H₂SO₄.

,
отсюда

С_экв(Н₂SO₄,
Н₂О,
f
= 1) =

=

=0,14
моль/л или 0,14Н H₂SO₄.

Пример
4. Определить
массу (г) перманганата калия KMnO₄,
необходимую для приготовления 0,5 л 0,2н
раствора, предназначенного для изучения
окислительных свойств вещества в кислой
среде

MnO₄^–
+ 8H⁺
+ 5e^–
= Mn²⁺
+ 4H₂O.

Решение.

Определим
фактор эквивалентности f(KMnO₄).

Ионно-электронное
уравнение полуреакции показывает, что
степень окисления марганца изменяется
от +7 до +2. Одна формульная единица MnO₄^–
присоединяет пять электронов, поэтому
эквивалентное число Z(MnO₄^–)
= 5. Следовательно, эквивалентное число
KMnO₄
равно Z(KMnO₄)
= 5, фактор эквивалентности f(KMnO₄)
=

.
Молярная масса KMnO₄
равна

=
158 г/моль.