к раствору, содержащему хлорид кальция массой 4,1 г, прилили раствор,содержащий фосфат натрия массой 4,1 г. Определите массу полученного осадка,если выход продукта составляет 88%.
к раствору, содержащему хлорид кальция массой 4,1 г, прилили раствор,содержащий фосфат натрия массой 4,1 г. Определите массу полученного осадка,если выход продукта составляет 88%.
Для определения массы полученного осадка необходимо сначала выяснить, какие продукты образуются при реакции хлорида кальция с фосфатом натрия.
Уравнение реакции: CaCl2 + Na3PO4 -> Ca3(PO4)2 + 6NaCl
Сначала определим количество вещества хлорида кальция и фосфата натрия: n(CaCl2) = m(CaCl2) / M(CaCl2) = 4.1 г / 111 г/моль = 0.037 моль n(Na3PO4) = m(Na3PO4) / M(Na3PO4) = 4.1 г / 164 г/моль = 0.025 моль
Из уравнения реакции видно, что коэффициент при CaCl2 равен 1, а при Na3PO4 равен 1. Это значит, что реагенты реагируют в стехиометрических пропорциях, их мольные соотношения равны.
Так как выход продукта составляет 88%, то масса полученного осадка будет: m(Ca3(PO4)2) = n(CaCl2) M(Ca3(PO4)2) (1 / 0.88) = 0.037 моль 310 г/моль (1 / 0.88) = 13.75 г
Таким образом, масса полученного осадка, содержащего фосфат кальция, составит 13.75 г.
Для решения задачи начнем с определения формулы хлорида кальция и фосфата натрия. Хлорид кальция имеет формулу CaCl₂, а фосфат натрия — Na₃PO₄.
Когда растворы этих двух солей смешиваются, происходит химическая реакция, в результате которой образуется нерастворимый осадок фосфата кальция Ca₃(PO₄)₂ и растворимый хлорид натрия NaCl. Уравнение реакции:
[ 3CaCl_2 + 2Na_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2↓ + 6NaCl ]
Теперь найдем молярные массы CaCl₂ и Na₃PO₄. Молярная масса CaCl₂ = 40.08 (Ca) + 2 × 35.45 (Cl) = 111 г/моль. Молярная масса Na₃PO₄ = 3 × 22.99 (Na) + 30.97 (P) + 4 × 16.00 (O) = 163.94 г/моль.
Определим количество молей каждого реагента:
По уравнению реакции на 3 моли CaCl₂ требуется 2 моли Na₃PO₄. Подставляем количество молей: [ \frac{0.0369 \text{ моль CaCl}_2}{3} < \frac{0.0250 \text{ моль Na}_3\text{PO}_4}{2} ] [ 0.0123 < 0.0125 ]
Это говорит о том, что CaCl₂ является ограничивающим реагентом. Следовательно, количество молей Ca₃(PO₄)₂, которое можно получить, определяется количеством CaCl₂. По уравнению реакции из 3 молей CaCl₂ образуется 1 моль Ca₃(PO₄)₂.
Моли Ca₃(PO₄)₂ = 0.0369 моль CaCl₂ / 3 ≈ 0.0123 моль.
Молярная масса Ca₃(PO₄)₂ = 3 × 40.08 (Ca) + 2 × (30.97 (P) + 4 × 16.00 (O)) = 310.18 г/моль. Таким образом, теоретическая масса Ca₃(PO₄)₂ = 0.0123 моль × 310.18 г/моль ≈ 3.81 г.
Учитывая выход продукта 88%, реальная масса осадка составляет: [ 3.81 \text{ г} × 0.88 = 3.35 \text{ г} ]
Таким образом, масса полученного осадка Ca₃(PO₄)₂ составляет примерно 3.35 грамма.
