Ортофосфорная кислота H3PO4 - одно из наиболее распространенных неорганических соединений, которое находит широкое применение в промышленности и в быту. Для правильного проведения химических реакций и расчетов с участием этого вещества важно знать его молярную массу.
Что такое молярная масса
Молярная масса - это физическая величина, равная массе одного моля любого химического вещества. Она показывает, какую массу в граммах имеет количество молекул, равное числу Авогадро (6,02*10^23).
Значение молярной массы зависит от:
- состава молекулы вещества
- атомных масс химических элементов, образующих это вещество
Молярная масса играет важную роль при проведении химических расчетов, определении количества вещества и других параметров.
Молярная масса ортофосфорной кислоты H3PO4
Для нахождения молярной массы H3PO4 нужно сложить атомные массы всех элементов, входящих в ее состав, с учетом индексов:
М(H3PO4) = 3*М(H) + М(P) + 4*М(O)
Где:
- М(H) = 1,008 г/моль - атомная масса водорода
- М(P) = 30,974 г/моль - атомная масса фосфора
- М(O) = 16 г/моль - атомная масса кислорода
Подставляя значения, получаем:
М(H3PO4) = 3*1,008 + 30,974 + 4*16 = 98 г/моль
Таким образом, молярная масса ортофосфорной кислоты H3PO4 равна 98 г/моль.
Значение молярной массы для свойств H3PO4
Знание точного значения молярной массы фосфорной кислоты позволяет:
- Рассчитать массу или объем вещества, необходимые для проведения химической реакции
- Определить концентрацию раствора H3PO4
- Установить количество молекул кислоты в данной массе или объеме
- Спрогнозировать поведение фосфорной кислоты в различных условиях
Например, молярная масса влияет на такие важнейшие характеристики H3PO4, как плотность, вязкость, осмотическое давление, коэффициент диффузии.
При изучении физико-химических свойств ортофосфорной кислоты всегда учитывают значение ее молярной массы.
Молярная масса эквивалента H3PO4
Помимо обычной молярной массы для кислот вводится понятие молярной массы эквивалента. Это масса кислоты, которая соответствует 1 моль ионов водорода:
МЭ(H3PO4) = М(H3PO4)/3 = 98 г/моль / 3 = 32,67 г/моль
Молярную массу эквивалента используют для расчетов реакций с участием кислот при их неполной диссоциации.
В случае полного расходования H3PO4 ее эквивалент равен обычной молярной массе - 98 г/моль.
Применение фосфорной кислоты
Знание точного значения молярной массы H3PO4 необходимо при использовании фосфорной кислоты в промышленности и быту.
Ортофосфорная кислота применяется:
- В производстве удобрений. Молярную массу учитывают при расчете количества H3PO4, требуемого для получения нужного объема жидких комплексных удобрений.
- В пищевой промышленности - как регулятор кислотности в безалкогольных напитках. Соблюдение пропорций по массе при добавлении фосфорной кислоты важно для вкуса и микробиологической стабильности продукта.
- В медицине - для протравливания зубной эмали при пломбировании полостей. Необходимо строго дозировать массу H3PO4, чтобы не повредить ткани зуба.
Безопасность при работе с H3PO4
Молярная масса фосфорной кислоты определяет массу вещества, которая может принести вред здоровью человека. Поэтому при работе с H3PO4 в лаборатории или на производстве важно знать и соблюдать меры предосторожности.
- Использовать средства индивидуальной защиты - халат, перчатки, очки
- Не допускать попадания кислоты на кожу и в глаза
- При разливе нейтрализовать H3PO4 содой, мелом или мыльным раствором
- Хранить фосфорную кислоту в плотно закрытой стеклянной или пластиковой посуде с четкой маркировкой
Соблюдение правил техники безопасности позволит избежать ожогов при работе с данным веществом.
Физические свойства на основе молярной массы
Молярную массу H3PO4 можно использовать для расчета или оценки некоторых физических характеристик фосфорной кислоты:
- Плотность. Зная молярный объем кислоты, по ее молярной массе рассчитывают плотность
- Температуры плавления и кипения. Чем выше молекулярная масса, тем выше температуры изменения агрегатных состояний
- Растворимость. Высокая молярная масса затрудняет растворение вещества в некоторых растворителях
Экспериментальное определение физических характеристик H3PO4 также проводят с учетом ее молярной массы.
Термодинамические свойства
Молярную массу ортофосфорной кислоты можно использовать для расчета некоторых термодинамических функций и оценки свойств этого вещества:
- Энтальпия образования вещества из простых веществ
- Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца как меры химического сродства
- Теплоемкость, позволяющая оценить тепловые эффекты при взаимодействии H3PO4 с другими веществами
- Константа диссоциации - характеристика кислотности растворов фосфорной кислоты
В этой статье о молярной массе ортофосфорной кислоты H3PO4 приведено подробное объяснение того, что такое молярная масса, дан расчет молярной массы для H3PO4, описано значение этой величины для свойств и применения фосфорной кислоты.
