Визначення і формула оксиду фосфору
Оксид фосфору (фосфорний ангідрид) (фосфор проявляє валентність (V) і ступінь окислення +5) в звичайних умовах являє собою білі, дуже гігроскопічні (найсильніший дегідратувальний агент) кристали (рис. 1).
Також існує в аморфному (у вигляді пластівців) і стеклообразномсостояніі. При нагріванні кристалічний оксид фосфору (V) переганяється. Плавиться тільки під надлишковим тиском, переходить в легкорухливою рідиною.
Мал. 1. Оксид фосфору (V). Зовнішній вигляд.
При подальшому нагріванні полимеризуется, при охолодженні рідини утворюється склоподібний продукт. Температура плавлення 422 o C, кипіння 591 o C.
Виявляє кислотні властивості, енергійно реагує з водою і лугами.
Хімічна формула оксиду фосфору
Хімічна формула оксиду фосфору (V) P2 O5. Вона показує, що до складу даної молекули входять два атоми фосфору (Ar = 31 а.е.м.) і п'ять атомів кисню (Ar = 16 а.е.м.). За хімічною формулою можна обчислити молекулярну масу оксиду фосфору (V):
Mr (P2 O5) = 2 × 31 + 5 × 16 = 62 + 80 = 142.
Графічна (структурна) формула оксиду фосфору
Структурна (графічна) формула оксиду фосфору (V) є більш наочною. Вона показує те, як пов'язані атоми між собою всередині молекули (рис. 2). Оксид фосфору (V) може дімерізоваться (відповідає хімічною формулою P4 O10) і існування його в такій формі найбільш переважно.
Мал. 2. Графічна формула оксиду фосфору (V).
Приклади розв'язання задач
При згорянні 2,3 г органічної речовини, що складається з вуглецю, водню і кисню, утворилося 4,4 г вуглекислого газу і 2,7 г води. Щільність парів речовини за киснем дорівнює 1,44 г. Визначте молекулярну формулу речовини.
Значення молярної маси вуглеводню можна визначити за допомогою його щільності по кисню:
Msubstance = 32 × 1,44 = 46 г / моль.
За масам вуглекислого газу і води знаходимо маси вуглецю і водню, а також кисню (по різниці між масою речовини і атомів вуглецю і водню в ньому). Однак, для початку розрахуємо їх молярні маси. Як відомо, молярна маса молекули дорівнює сумі відносних атомних мас атомів, що входять до складу молекули (M = Mr):
M (CO2) = Ar (C) + 2 × Ar (O) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44 г / моль;
M (H2 O) = 2 × Ar (H) + Ar (O) = 2 × 1 + 16 = 2 + 16 = 18 г / моль.
m (C) = 4,4 × 12/44 = 1,2 м
m (H) = 2,7 × 2 × 1/18 = 0,3 м
m (O) = msubstance - m (C) - m (H) = 2,3 - 1,2 - 0,3 = 0,8 м
Позначимо кількість моль елементів, що входять до складу з'єднання за «х» (вуглець), «у» (водень) і «z» (кисень). Тоді, мольное ставлення буде виглядати наступним чином:
x: y: z = m (C) / Ar (C). m (H) / Ar (H). m (O) / Ar (O);
x: y: z = 1,2 / 12. 0,3 / 1: 0,8 / 16;
x: y: z = 0,1. 0,3: 0,05 = 2. 6. 1.
Отже, найпростіша формула органічної сполуки має вигляд C2 H6 Oі молярну масу 46 г / моль [M (C2 H6 O) = 2 × Ar (C) + 6 × Ar (H) + Ar (O) = 2 × 12 + 6 × 1 + 16 = 24 + 6 + 16 = 46 г / моль].
Щоб знайти справжню формулу органічної сполуки знайдемо відношення отриманих молярних мас:
Значить формула органічної сполуки матиме вигляд C2 H6 O.