При осуществления превращений по схеме было 25г фосфата кальция определить массу фосфорной кислоты если выход продукта составил 75%
Для решения задачи, сначала определим, сколько фосфорной кислоты (H₃PO₄) можно получить из фосфата кальция (Ca₃(PO₄)₂), учитывая выход продукта в 75%.
Запишем уравнение реакции: Фосфат кальция реагирует с серной кислотой (H₂SO₄), чтобы образовать фосфорную кислоту и сульфат кальция. Уравнение реакции можно записать следующим образом: \[ Ca₃(PO₄)₂ + 6 H₂SO₄ \rightarrow 2 H₃PO₄ + 3 CaSO₄ \]
Выясним молекулярные массы:
Молярная масса Ca₃(PO₄)₂:
- Ca: 40 г/моль (в 3 атомах)
- P: 31 г/моль (в 2 атомах)
- O: 16 г/моль (в 8 атомах)
- Общая молярная масса: \[ 3 \times 40 + 2 \times 31 + 8 \times 16 = 120 + 62 + 128 = 310 \text{ г/моль} \]
Молярная масса H₃PO₄:
- H: 1 г/моль (в 3 атомах)
- P: 31 г/моль (в 1 атоме)
- O: 16 г/моль (в 4 атомах)
- Общая молярная масса: \[ 3 \times 1 + 31 + 4 \times 16 = 3 + 31 + 64 = 98 \text{ г/моль} \]
Определим, сколько моль фосфата кальция у нас есть: \[ n(Ca₃(PO₄)₂) = \frac{25 \text{ г}}{310 \text{ г/моль}} \approx 0.0806 \text{ моль} \]
Определим, сколько моль фосфорной кислоты будет получено: По уравнению реакции видно, что из 1 моля фосфата кальция образуется 2 моля фосфорной кислоты. Таким образом: \[ n(H₃PO₄) = 0.0806 \text{ моль} \times 2 \approx 0.1612 \text{ моль} \]
Рассчитаем массу фосфорной кислоты: \[ m(H₃PO₄) = n(H₃PO₄) \times M(H₃PO₄) = 0.1612 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} \approx 15.78 \text{ г} \]
Учтем выход продукта: Учитывая, что выход составил 75%, действительная масса фосфорной кислоты будет равна: \[ m_{\text{действительная}}(H₃PO₄) = 15.78 \text{ г} \times 0.75 \approx 11.84 \text{ г} \]
Таким образом, масса фосфорной кислоты, полученной из 25 г фосфата кальция при выходе 75%, составляет примерно 11.84 грамма.
