Название "водород"относится и к химическому элементу, и к веществу. Элемент водород состоит из атомов водорода вещество водород состоит из молекул водорода.
а) Химический элемент водород
В естественном ряду элементов порядковый номер водорода – 1. В системе элементов водород находится в первом периоде в IA или VIIA группе.
Водород – один из самых рас элементов на Земле. Молярная доля атомов водорода в атмосфере, гидросфере и литосфере Земли (все вместе это называется земной корой) равна 0,17. Он входит в состав воды, многих минералов, нефти, природного газа, растений и животных. В теле человека в среднем содержится около 7 килограммов водорода.
Существуют три изотопа водорода:
а) легкий водород Image898.gif (88 bytes) – протий,
б) тяжелый водород Image899.gif (92 bytes) – дейтерий (D),
в) сверхтяжелый водород Image900.gif (93 bytes)– тритий (Т).
Тритий неустойчивый (радиоактивный) изотоп, поэтому в природе он практически не встречается. Дейтерий устойчив, но его очень мало: wD = 0,015% (от массы всего земного водорода). Поэтому атомная масса водорода очень мало отличается от 1 Дн (1,00794 Дн).
б) Атом водорода
Из предыдущих разделов курса химии вам уже известны следующие характеристики атома водорода:
Атомный номер
Заряд ядра
Число протонов в ядре
Электронная формула атома
Форма граничной поверхности ЭО
Орбитальный радиус атома
Молярная энергия ионизации
Z = 1
Z = +1e
Z = 1
1s1
Сфера
ro(H) = 0,53 A = 0,053 нм
Emи(H) = 1312 кДж/моль
Молярная энергия сродства к электрону Есm (H) = 73 кДж/моль
Относительная электроотрицательность Image8.gif (109 bytes) = 2,10
Валентные возможности атома водорода определяются наличием одного электрона на единственной валентной орбитали. Большая энергия ионизации делает атом водорода не склонным к отдаче электрона, а не слишком высокая энергия сродства к электрону приводит к незначительной склонности его принимать. Следовательно, в химических системах образование катиона Н невозможно, а соединения с анионом Н не очень устойчивы. Таким образом, для атома водорода наиболее характерно образование с другими атомами ковалентной связи за счет своего одного неспаренного электрона. И в случае образования аниона, и в случае образования ковалентной связи атом водорода одновалентен.
В веществе степень окисления атомов водорода равна нулю, в большинстве соединений водород проявляет степень окисления +I, и только в гидридах наименее электроотрицательных элементов у водорода степень окисления –I.
Сведения о валентных возможностях атома водорода приведены в таблице 28. Валентное состояние атома водорода, связанного одной ковалентной связью с каким-либо атомом, в таблице обозначено символом "H—".
Объяснение:
2) После растворения Р2О5 в воде масса раствора стала:
100 + 14,2 = 114,2 г
3) Но Р2О5 реагирует с водой с образованием фосфорной кислоты по схеме:
Р2О5 +3Н2О = 2Н3РО4
то есть в растворе присутствует не Р2О5, а Н3РО4.
4) Определяем молярные массы каждого:
М(Р2О5) = 2*31 + 5*16 = 142 г/моль
М(Н3РО4) = 3*1 + 31 + 4*16 = 98 г/моль
5) Определяем количество молей Р2О5:
n = m/М = 14,2/142 = 0,1 моль
6) По уравнению реакции видно, что из 1 моля Р2О5 получается 2 моль Н3РО4, значит из 0,1 моль Р2О5 получается 0,2 моль Н3РО4.
Значит масса образовавшейся Н3РО4:
m(H3PO4) = 0,2*98 = 19,6 г
7) Несмотря на произошедшую реакцию масса раствора осталась неизменной -114,2 г.
Находим массовую долю кислоты в растворe
ω = m(H3PO4) /m(p-p) = 19,6/114,2 = 0,171
ответ: массовая доля H3PO4 в растворе 0,171 или 17,1%