Уравнение реакции: NH4ОН + Н3РО4 = NН4Н2РO4 + Н2О. Добавляйте к 20 см 3 концентрированного раствора аммиака (⁓25 %) при охлаждении малыми порциями раствор фосфорной кислоты (70 %)…
Уравнение реакции: NH4ОН + Н3РО4 = NН4Н2РO4 + Н2О. Добавляйте к 20 см 3 концентрированного раствора аммиака (⁓25 %) при охлаждении малыми порциями раствор фосфорной кислоты (70 %) до тех пор, пока раствор (отдельная проба) не перестанет давать с хлоридом бария осадок фосфата. Полученный раствор концентрируйте при слабом нагревании до начала кристаллизации; выпавшие после охлаждения прозрачные кристаллы соли отфильтруйте на воронке Бюхнера и высушите на воздухе. Рассчитать выход полученного дигидрофосфата аммония в процентном содержании
Для расчета выхода полученного дигидрофосфата аммония (NH4)2HPO4 нам необходимо сначала определить, сколько реагентов используется в реакции, а затем рассчитать количество продукта.
Уравнение реакции: Рассмотрим уравнение реакции, которую вы привели: \[ NH_4OH + H_3PO_4 \rightarrow (NH_4)_2HPO_4 + H_2O \] Это уравнение говорит нам, что 1 моль аммиака реагирует с 1 моль фосфорной кислоты для образования 1 моль дигидрофосфата аммония и 1 моль воды.
Концентрация растворов:
У вас есть 20 см³ раствора аммиака концентрацией 25%. Это значит, что масса аммиака в растворе: \[ m_{NH_4OH} = V \cdot C = 20 \, \text{см}^3 \cdot 0.25 \, \text{г/см}^3 = 5 \, \text{г} \] Поскольку молярная масса NH4OH (аммоний гидроксид) приблизительно равна 35 г/моль, можно найти количество молей аммиака: \[ n_{NH_4OH} = \frac{5 \, \text{г}}{35 \, \text{г/моль}} \approx 0.143 \, \text{моль} \]
Теперь необходимо рассмотреть раствор фосфорной кислоты. Если у вас имеется 70% раствор H3PO4, необходимо знать его объем для дальнейших расчетов.
Расчет выходов: Предположим, вы использовали 20 см³ (или 0.020 л) фосфорной кислоты с концентрацией 70%. Рассчитаем массу H3PO4: \[ m_{H_3PO_4} = V \cdot C = 20 \, \text{мл} \cdot 1.13 \, \text{г/мл} = 22.6 \, \text{г} \] Молярная масса H3PO4 приблизительно равна 98 г/моль, тогда количество молей фосфорной кислоты: \[ n_{H_3PO_4} = \frac{22.6 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 0.231 \, \text{моль} \]
Стехиометрия реакции: Из уравнения видно, что на одну молекулу фосфорной кислоты нужно две молекулы аммиака. Соответственно, исходя из имеющихся реагентов, мы можем определить, что согласно уравнению реакции:
- Вам нужно 0.143 моль NH4OH, той же количества H3PO4 для полной реакции.
Расчет выхода: Теперь определим максимальный выход дигидрофосфата аммония, \( (NH_4)_2HPO_4 \). При реакции получится 0.143 моль соли. Молярная масса данного продукта: \[ M_{(NH_4)_2HPO_4} \approx 132 \, \text{г/моль} \] Тогда масса полученного дигидрофосфата: \[ m_{(NH_4)_2HPO_4} = n \cdot M = 0.143 \, \text{моль} \cdot 132 \, \text{г/моль} \approx 18.9 \, \text{г} \]
Процентный выход: Для получения процентного выхода берем массу полученного продукта и делим на максимально возможную массу исходя из одного из реагентов. Если бы использовали идеальные условия, выход составил бы 100%. Таким образом, выход можно выразить в процентах: \[ \text{Процентный выход} = \left(\frac{\text{масса полученного продукта}}{\text{масса теоретически возможного}} \right) \cdot 100\% \] Если получите реальную массу в процессе, подставьте в это уравнение, чтобы получить процентный выход.
Если у вас есть конкретные объемы или массы, которые вы использовали, пожалуйста, предоставьте их, и я помогу вам выполнить расчеты более точно.
