Определение молярных масс фосфора при разных температурах

Задача 913. 

При 800 °С плотность паров фосфора по отношению к воздуху составляет 4,27, а при 1500 °С она уменьшается в два раза. Из скольких атомов состоит молекула фосфора при указанных температурах?

Решение:
Молярная масса воздуха равна 29 г/моль. По формуле: 

Рассчитаем молярные массы фосфора при разных температурах, получим:

а) находим молярную массу фосфора при 800 ⁰С:

 М(Р’) = D(возд.) ^. М(возд.) = 4,27 ^. 29 = 123,83 г/моль;

б) находим молярную массу фосфора при 1500 ^оС:

 М(P») = D(возд.) ^. М(возд.) = (4,27/2) ^. 29 = 61,915 г/моль.

Рассчитаем, из скольких атомов состоит молекула фосфора при разных температурах:

Здесь D(возд.) — плотность вещества по воздуху; М(В) – молярная масса вещества; n – число атомов в молекуле вещества (В).

Таким образом, при температуре 800 ^оС молекула газообразного фосфора состоит из 4 атомов (Р₄), а при 1500 0С – из 2 (Р2).

Ответ: а) из 4-х атомов; б) из из 2-х атомов.

Задача 914. 
Какое количество теплоты выделяется при превращении 1 т белого фосфора в красный, если теплота перехода составляет 16,73 кДж на 1 моль атомов?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

Р_(белый) ⇒ Р_{(красный)} ; ΔН  =  -16,73 кДж.

Находим количество фосфора:

Рассчитаем количество теплоты, которое выделилось при переходе 1 т. белого фосфора в красный, получим:

ΔН⁰х.р  = [(1000000/31)] ^. 16,73 = 540147,87 =  5,4 ^. 10⁵ кДж.

Ответ: ΔН⁰х.р = 5,4 ^. 10⁵ кДж.

Задача 915. 
Указать названия и формулы аммонийных солей ортофосфорной кислоты. Почему аммиак может быть получен из них непосредственным нагреванием, тогда как для получения аммиака из хлорида аммония последний необходимо предварительно смешать с гашеной известью или щелочью?
Решение:
Формулы аммонийных солей ортофосфорной кислоты:

(NH₄)H₂PO₄ — дигидроортофосфат аммония (аммония дигидроортофосфат);

(NH₄)₂HPO₄ — гидроортофосфат аммония (диаммония гидроортофосфат);

(NH₄)₃PO₄ — ортофосфат аммония (триаммония ортофосфат).

Аммонийные соли нелетучей ортофосфорной кислоты разлагаются до конца с образованием аммиака и кислоты:

(NH₄)H₂PO₄ NH₃↑ + H₃PO₄;

(NH₄)₂HPO₄  2NH₃↑ + H₃PO₄;

(NH₄)₃PO₄  3NH₃↑ + H₃PO₄.

Так, при нагревании хлорида аммония происходит его термическая

диссоциация:

NH₄Cl NH₃↑ + HCl↑,                                

а образующиеся продукты, покинув зону высокой температуры, вновь реагируют друг с другом. Таким образом, хлорид аммония (или нашатырь), — возгоняется (испаряется при нагревании), поэтому для в лаборатории аммиак обычно получают, нагревая хлорид аммония с гашеной известью. Реакция выражается уравнением: 

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ = CaCl₂ + 2NH₃↑ + H2O↑

Выделяющийся аммиак содержит пары воды. Для осушения его пропускают через натронную известь (смесь извести с едким натром).