Чтобы найти массу осадка, образующегося при взаимодействии избытка раствора BaCl₂ с раствором Ca₃(PO₄)₂, сначала нужно определить, сколько вещества Ca₃(PO₄)₂ содержится в растворе.
Определение массы Ca₃(PO₄)₂ в растворе. Дано:
- Масса раствора Ca₃(PO₄)₂ = 21,2 г
- Масса доли Ca₃(PO₄)₂ в растворе = 20%
Масса Ca₃(PO₄)₂ в растворе можно найти по формуле:
\[ m_{Ca₃(PO₄)₂} = m_{раствора} \times \frac{доля}{100} \]
Подставляем значения:
\[ m_{Ca₃(PO₄)₂} = 21,2 \, г \times \frac{20}{100} = 4,24 \, г \]
Рассчитываем количество молей Ca₃(PO₄)₂. Молярная масса Ca₃(PO₄)₂ рассчитывается следующим образом:
- Ca: 40,08 г/моль
- P: 30,97 г/моль
- O: 16,00 г/моль
Считаем молярную массу Ca₃(PO₄)₂:
\[ M_{Ca₃(PO₄)₂} = 3 \times 40,08 + 2 \times (30,97 + 4 \times 16,00) \]
\[ = 120,24 + 2 \times (30,97 + 64) = 120,24 + 2 \times 94,97 = 120,24 + 189,94 = 310,18 \, г/моль \]
Теперь рассчитываем количество молей Ca₃(PO₄)₂:
\[ n_{Ca₃(PO₄)₂} = \frac{m_{Ca₃(PO₄)₂}}{M_{Ca₃(PO₄)₂}} = \frac{4,24 \, г}{310,18 \, г/моль} \approx 0,0137 \, моль \]
Реакция между BaCl₂ и Ca₃(PO₄)₂. Реакция можно представить так:
\[ 3BaCl₂ + Ca₃(PO₄)₂ \rightarrow 3Ba_{3(PO₄)_2} (осадок) + 6Cl^- \]
Из уравнения видно, что на 1 моль Ca₃(PO₄)₂ требуется 3 моль BaCl₂ для образования 1 моль Ba₃(PO₄)₂ (осадка).
Расчет массы осадка Ba₃(PO₄)₂. Для 0,0137 моль Ca₃(PO₄)₂ образуется 0,0137 моль Ba₃(PO₄)₂.
Молярная масса Ba₃(PO₄)₂:
- Ba: 137,33 г/моль
- P: 30,97 г/моль
- O: 16,00 г/моль
\[ M_{Ba₃(PO₄)₂} = 3 \times 137,33 + 2 \times (30,97 + 4 \times 16,00) \]
\[ = 411,99 + 2 \times 94,97 = 411,99 + 189,94 = 601,93 \, г/моль \]
Теперь можем найти массу осадка:
\[ m_{Ba₃(PO₄)₂} = n_{Ba₃(PO₄)₂} \times M_{Ba₃(PO₄)₂} = 0,0137 \, моль \times 601,93 \, г/моль \approx 8,24 \, г \]
Таким образом, масса осадка, образующегося в результате реакции, составит примерно 8,24 грамма.