Для решения этой задачи начнем с написания уравнения реакции между оксидом фосфора(V) (P₂O₅) и гидроксидом бария (Ba(OH)₂). Реакция протекает с образованием фосфат бария (Ba₃(PO₄)₂) и воды:
\[ P_2O_5 + Ba(OH)_2 \rightarrow Ba_3(PO_4)_2 + H_2O \]
Теперь определим, сколько атомов фосфора у нас в различных веществах.
- В одном моле P₂O₅ содержится 2 атома фосфора.
- В одном моле Ba₃(PO₄)₂ содержится 2 атома фосфора, так как на каждый 1 моль Ba₃(PO₄)₂ необходимо 1 моль P₂O₅.
Теперь по условию задачи масса атомов фосфора в растворе оказалась в три раза больше массы атомов фосфора в осадке.
Обозначим:
- \( n \) — количество моль P₂O₅.
- \( m \) — количество моль Ba(OH)₂.
По уравнению реакции, на 1 моль P₂O₅ требуется 3 моль Ba(OH)₂ для полного протекания реакции. То есть, мольное соотношение Ba(OH)₂ к P₂O₅ можно записать как:
\[ \frac{n(Ba(OH)_2)}{n(P_2O_5)} = 3 \]
Обозначим количество моль P₂O₅ как \( n \), тогда количество моль Ba(OH)₂ будет \( 3n \).
Теперь, согласно условию:
- Масса атомов фосфора в осадке = \( 2 \cdot n \cdot M_{P} \) (где \( M_{P} \) — молярная масса фосфора).
- Масса атомов фосфора в растворе = \( 2 \cdot 3n \cdot M_{P} \) (так как количество фосфора в растворе в три раза больше).
Следовательно, множитель, показывающий соотношение величин, будет равен:
\[ 2 \cdot 3n \cdot M_{P} = 3 \cdot 2 \cdot n \cdot M_{P} \]
Это утверждение верное, и поэтому мольное соотношение \( n(Ca(OH)_2) : n(P_2O_5) \) равно:
\[ 3 : 1 \]
Таким образом, с точностью до сотых, мольное соотношение \( n(Ca(OH)_2) : n(P_2O_5) = 3.00 : 1.00 \).