Химия

Формула вещества $O_{x}N_{y}P_{z}H_{k}$

Пусть масса вещества равна 100 г, тогда $m(O) = 48,48 г, \nu (O) = \frac{m(O)}{M(O)} = \frac{48,48}{16} = 3,03 моль$.

$\nu (H) = \nu (O) \cdot 2,25 = 3,03 \cdot 2,25 = 6,82 моль, m(H) = \nu (H) \cdot M(H) = 6,82 \cdot 1 = 6,82 г$.
$m(N + P) = m(вещества) - m(O) - m(H) = 100 - 48,5 - 6,82 = 44,68 г$.
$m(N) = \nu (N) \cdot M(N) = 14 \cdot \nu (N); m(P) = \nu (P) \cdot M(P) = 31 \cdot \nu (P)$.

Составляем систему уравнений и решаем ее:

$\left . \begin{matrix} 14 \nu (N) + 31 \nu (P) = 44,68 \\ \nu (N) = 2 \nu (P) \end{matrix} \right | \left . \begin{matrix} 28 \nu (P) + 31 \nu (P) = 44,68 \\ 59 \nu (P) = 44,68 \end{matrix} \right | \begin{matrix} \nu (P) = 0,757 моль \\ \nu (N) = 0,757 \cdot 2 = 1,514 моль \end{matrix}$
$x : y : z : k = 3,03 : 1,514 : 0,757 : 6,82 = 4 : 2 : 1 : 9. O_{4}N_{2}PH_{9}$

Мы определили простейшую формулу вещества. Молекулярная формула может содержать удвоенное, утроенное и т.д. число атомов. Чтобы убедиться, что молекулярная формула совпадает с простейшей, подсчитаем молярную массу вещества:

$M(O_{4}N_{2}PH_{9}) = 16 \cdot 4 + 14 \cdot 2 + 31 + 1 \cdot 9 = 132 г/моль. 132
Очевидно, что молярная масса для удвоенной формулы будет больше 200, что противоречит условию задачи, следовательно, молекулярная формула вещества $O_{4}N_{2}PH_{9}$. Перегруппировав атомы легко догадаться, что это вещество является гидрофосфатом аммония $(NH_{4})_{2}HPO_{4}$.