1)При реакции 240г гидроксида натрия с фосфорной кислотой получили соль-фосфат натрия. Вычислите ее массу, если выход составляет 80% от теоретического.
Для решения задачи начнем с реакции между гидроксидом натрия (NaOH) и фосфорной кислотой (H₃PO₄). Реакция протекает согласно следующему уравнению:
\[ 3 \, \text{NaOH} + \text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Na}_3\text{PO}_4 + 3 \, \text{H}_2\text{O} \]
Определим молекулярные массы:
- Молярная масса NaOH ≈ 40 г/моль (Na = 23 г/моль, O = 16 г/моль, H = 1 г/моль)
- Молярная масса H₃PO₄ ≈ 98 г/моль (H = 1 г/моль, P = 31 г/моль, O = 16 г/моль)
- Молярная масса Na₃PO₄ ≈ 163 г/моль (Na = 23 г/моль, P = 31 г/моль, O = 16 г/моль)
Рассчитаем количество NaOH: Общая масса гидроксида натрия = 240 г. \[ n(\text{NaOH}) = \frac{m(\text{NaOH})}{M(\text{NaOH})} = \frac{240 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 6 \, \text{моль} \]
Определим, сколько моль фосфорной кислоты необходимо: По уравнению реакции на 3 моль NaOH необходимо 1 моль H₃PO₄: \[ n(\text{H}_3\text{PO}_4) = \frac{n(\text{NaOH})}{3} = \frac{6 \, \text{моль}}{3} = 2 \, \text{моль} \]
Теперь найдем количество получившегося Na₃PO₄: В результате реакции получится столько же моль Na₃PO₄, сколько моль H₃PO₄: \[ n(\text{Na}_3\text{PO}_4) = n(\text{H}_3\text{PO}_4) = 2 \, \text{моль} \]
Вычислим теоретическую массу Na₃PO₄: \[ m(\text{Na}_3\text{PO}_4) = n(\text{Na}_3\text{PO}_4) \times M(\text{Na}_3\text{PO}_4) = 2 \, \text{моль} \times 163 \, \text{г/моль} = 326 \, \text{г} \]
Теперь учтем выход, который составляет 80% от теоретического: \[ m_{\text{реальный}} = m_{\text{теоретический}} \times \frac{80}{100} = 326 \, \text{г} \times 0.8 = 260.8 \, \text{г} \]
Таким образом, масса полученного фосфата натрия составит примерно 260.8 г.
