Вычислите массу фосфора, которую необходимо ввести в ряд превращений для извлечения кальций ортофосфата массой 15,5 г.
Для того чтобы вычислить массу фосфора, необходимую для извлечения кальций ортофосфата (Ca3(PO4)2) массой 15,5 г, начнем с анализа стехиометрии реакции.
Определим молекулярную массу кальций ортофосфата:
- Кальций (Ca): 40,08 г/моль (в 3-х атомах Ca = 3 * 40,08 ≈ 120,24 г/моль)
- Фосфор (P): 30,97 г/моль (в 2-х атомах P = 2 * 30,97 ≈ 61,94 г/моль)
- Кислород (O): 16,00 г/моль (в 8-ми атомах O = 8 * 16,00 = 128,00 г/моль)
Теперь сложим все: \[ M_{Ca3(PO4)2} = 120,24 + 61,94 + 128,00 = 310,18 \text{ г/моль} \]
Вычислим количество молей Ca3(PO4)2 в 15,5 г: \[ n_{Ca3(PO4)2} = \frac{m}{M} = \frac{15,5 \text{ г}}{310,18 \text{ г/моль}} \approx 0,0500 \text{ моль} \]
Теперь найдем количество молей фосфора, необходимых для образования фосфата. Обратим внимание на то, что в формуле Ca3(PO4)2 содержится 2 моля фосфора на 1 моль Ca3(PO4)2. Следовательно, в 0,0500 моль Ca3(PO4)2 содержится: \[ n_{P} = 2 \cdot n_{Ca3(PO4)2} = 2 \cdot 0,0500 \text{ моль} = 0,1000 \text{ моль} \]
Вычислим массу фосфора: Молярная масса фосфора (P) составляет 30,97 г/моль: \[ m_{P} = n_{P} \cdot M_{P} = 0,1000 \text{ моль} \cdot 30,97 \text{ г/моль} \approx 3,097 \text{ г} \]
Таким образом, для извлечения кальций ортофосфата массой 15,5 г необходимо ввести приблизительно 3,10 г фосфора.
