Чтобы определить массы соли и воды, образующихся при взаимодействии фосфорной кислоты (H₃PO₄) с гидроксидом натрия (NaOH), начнем с того, что необходимо рассчитать количество чистого NaOH в растворе.
- Определим массу чистого NaOH в растворе.
- Масса раствора NaOH = 68.18 г
- Процент примесей = 12%
Следовательно, процент чистого NaOH будет:
[ \text{Процент чистого NaOH} = 100% - 12% = 88% ]
Теперь расчитаем массу чистого NaOH:
[ \text{Масса чистого NaOH} = 68.18 , \text{г} \times 0.88 = 60.43 , \text{г} ]
- Далее найдем количество молей чистого NaOH. Для этого вычислим молярную массу NaOH:
- Na = 23 г/моль
- O = 16 г/моль
- H = 1 г/моль
[ M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 , \text{г/моль} ]
Теперь можно найти количество молей NaOH:
[
n(NaOH) = \frac{\text{масса}}{M} = \frac{60.43 , \text{г}}{40 , \text{г/моль}} \approx 1.511 , \text{моль}
]
- Теперь рассматриваем реакцию между фосфорной кислотой и гидроксидом натрия. Уравнение реакции:
[
H₃PO₄ + 3NaOH \rightarrow Na₃PO₄ + 3H₂O
]
Из уравнения видно, что 1 моль H₃PO₄ реагирует с 3 молями NaOH, чтобы образовать 1 моль Na₃PO₄ и 3 моля H₂O.
Рассчитаем количество молей H₃PO₄, которое можно получить:
[
n(H₃PO₄) = \frac{1.511 , \text{моль NaOH}}{3} \approx 0.5037 , \text{моль}
]
Теперь найдём массу образовавшейся соли (Na₃PO₄) и воды (H₂O).
Молярная масса Na₃PO₄:
Na = 23 г/моль, P = 31 г/моль, O = 16 г/моль
[
M(Na₃PO₄) = 3 \times 23 + 31 + 4 \times 16 = 69 + 31 + 64 = 164 , \text{г/моль}
]
Масса Na₃PO₄:
[
\text{масса Na₃PO₄} = n(H₃PO₄) \times M(Na₃PO₄) \approx 0.5037 , \text{моль} \times 164 , \text{г/моль} \approx 82.64 , \text{г}
]
Масса воды, образовавшейся при реакции:
[
\text{масса H₂O} = 3 \times n(H₃PO₄) \times M(H₂O)
]
Молярная масса H₂O = 18 г/моль, следовательно:
[
\text{масса H₂O} = 3 \times 0.5037 , \text{моль} \times 18 , \text{г/моль} \approx 27.18 , \text{г}
]
Таким образом, в результате реакции будет образовано:
- Масса соли (Na₃PO₄) ≈ 82.64 г
- Масса воды (H₂O) ≈ 27.18 г
