К раствору, содержащему хлорид кальция массой 4,1 г, прилили раствор, содержащий фосфат натрия массой 4,1 г. Определите массу полученного осадка, если выход продукта реакции составляет 88 %.

Чтобы решить данную задачу, сначала определим, какие реагенты участвуют в реакции и какой осадок будет образовываться. В данном случае реагенты — это хлорид кальция (CaCl₂) и фосфат натрия (Na₃PO₄). 1. **Запишем реакцию:** \[ 3 \text{CaCl}_2 + 2 \text{Na}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 + 6 \text{NaCl} \] В результате реакции образуется фосфат кальция \(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2\), который является нерастворимым осадком. 2. **Определим количество веществ в реактантах:** - Молярная масса CaCl₂: \[ \text{Ca} = 40,08 \, \text{г/моль}, \quad \text{Cl} = 35,45 \, \text{г/моль} \quad \Rightarrow \quad 40,08 + 2 \times 35,45 = 111,98 \, \text{г/моль} \] - Количество моль CaCl₂: \[ n(\text{CaCl}_2) = \frac{4,1 \, \text{г}}{111,98 \, \text{г/моль}} \approx 0,0366 \, \text{моль} \] - Молярная масса Na₃PO₄: \[ \text{Na} = 22,99 \, \text{г/моль}, \quad \text{P} = 30,97 \, \text{г/моль}, \quad \text{O} = 16,00 \, \text{г/моль} \] \[ 3 \times 22,99 + 30,97 + 4 \times 16,00 = 163,94 \, \text{г/моль} \] - Количество моль Na₃PO₄: \[ n(\text{Na}_3\text{PO}_4) = \frac{4,1 \, \text{г}}{163,94 \, \text{г/моль}} \approx 0,0250 \, \text{моль} \] 3. **Определим, какой реагент лимитирующий:** Согласно уравнению реакции, 3 моль CaCl₂ реагируют с 2 моль Na₃PO₄. Соотношение: \[ \frac{3}{2} \Rightarrow \text{Если } 0,0366 \, \text{моль CaCl}_2, \text{ нужно } 0,0244 \, \text{моль Na}_3\text{PO}_4. \] У нас есть 0,0250 моль Na₃PO₄, следовательно, CaCl₂ является лимитирующим реагентом. 4. **Рассчитаем количество образовавшегося осадка (фосфата кальция):** По уравнению реакции, 3 моль CaCl₂ дают 1 моль \(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2\). Отношение CaCl₂ к \(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2\): \[ n(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = \frac{1}{3} n(\text{CaCl}_2) = \frac{1}{3} \times 0,0366\, \text{моль} \approx 0,0122\, \text{моль} \] Молярная масса \(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2\): \[ 3 \times 40,08 + 2 \times (30,97 + 4 \times 16,00) = 310,18 \, \text{г/моль} \] Масса осадка: \[ m(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 = n(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) \times \text{Молярная масса} = 0,0122 \, \text{моль} \times 310,18 \, \text{г/моль} \approx 3,79 \, \text{г} \] 5. **Учитываем выход продукта реакции:** Выход составляет 88 %, значит: \[ m_{\text{осадка}} = 3,79 \, \text{г} \times 0,88 \approx 3,34 \, \text{г} \] Таким образом, масса полученного осадка составляет приблизительно **3,34 грамма**.