Химия

Обозначим количество атомов фосфора и кислорода в молекуле вещества соответственно через $y$ и $x$. Тогда количество атомов водорода будет равно $2,25x$. Запишем формулу вещества в общем виде $(PN_{2}_{y} \cdot (OH_{2,25})_{x})$. Значение $x$ должно быть больше единицы, так как в молекуле вещества не может содержаться дробное количество атомов водорода. Минимальное значение $x$, при котором количество атомов водорода в молекуле вещества будет целочисленным, равно 4.

Находим массу моля вещества ($M$):

$(16 \cdot 4)$ г кислорода составляет 48,5 %
$M$ г кислорода составляет 100 %

$M = \frac {64 \cdot 100}{48,5} = 132$ (г),

что удовлетворяет условию задачи.

Рассчитаем значение $y$. На долю фосфора и азота в моле вещества приходится 59 г ($132 - 64 - 2,25 \cdot 4$). Масса ($PN_{2}$) равна 59 г (31 + 28). Следовательно, $y = 1$. Формула вещества $PN_{2}O_{4}H_{9}$ или $(NH_{4})_{2}HPO_{4}$. Расчет можно проводить и другим способом.

Если обозначим через $x$ количество атомов кислорода в молекуле вещества, то количество атомов водорода будет $2,25x$, а масса водорода в моле вещества - $2,25x$ г. Вычислим процентное содержание водорода в веществе:

$16x$ г кислорода составляет 48,5 %
$2,25x$ г кислорода составляет $a$ %

$a = 6,82$ %.

Суммарное процентное содержание азота и фосфора равно 44,8 % (100 - 48,5 - 6,82). Предположим, что $y$ в формуле $(PN_{2})_{y} \cdot (OH_{2,25})_{x}$ равен 1. Рассчитаем массу моля вещества ($M$), если масса $(PN_{2})$ равна 59 г ($31 + 28$):

59 г составляет 44,68 %
$M$ г составляет 100 %

$M = 132$ г,

что удовлетворяет условию. На долю кислорода и водорода в моле вещества приходится 73 г ($132 - 59$), масса ( $OH_{2,25}$ ) равна 18,25 г. Вычислим значение $x$:

$x = \frac{73}{18,25} = 4$

Формула вещества $(NH_{4})_{2}HPO_{4}$. Другие целочисленные значения $y$ не удовлетворяют условию задачи, так как при $y > 1$ молекулярная масса вещества будет больше 200.