Для решения задачи будем следовать нескольким шагам, чтобы понять, как рассчитать массу осадка, образующегося при взаимодействии сульфата лития и фосфата натрия.
Шаг 1: Определим, какие вещества участвуют в реакции
Сульфат лития (Li₂SO₄) реагирует с фосфатом натрия (Na₃PO₄). В результате реакции образуется осадок — фосфат лития (Li₃PO₄) и сульфат натрия (Na₂SO₄).
Шаг 2: Запишем уравнение реакции
Уравнение реакции выглядит следующим образом:
[
3Li_2SO_4 + 2Na_3PO_4 \rightarrow 6Li_3PO_4(s) + 3Na_2SO_4
]
Шаг 3: Рассчитаем количество сульфата лития в растворе
Мы имеем 200 г 16,5%-ного раствора сульфата лития. Чтобы узнать массу самого сульфата лития в растворе, сделаем следующие вычисления:
[
\text{Масса Li}_2SO_4 = \frac{16,5}{100} \times 200 , \text{г} = 33 , \text{г}
]
Шаг 4: Рассчитаем количество вещества сульфата лития
Теперь нам нужно перевести массу сульфата лития в количество вещества (в молях). Для этого найдем молярную массу сульфата лития:
- Литий (Li): 6.94 г/моль (2 части: 2 * 6.94 = 13.88 г)
- Сера (S): 32.07 г/моль
- Кислород (O): 16.00 г/моль (4 части: 4 * 16 = 64 г)
Суммарная молярная масса Li₂SO₄:
[
M(Li_2SO_4) = 13.88 + 32.07 + 64 = 109.95 , \text{г/моль}
]
Теперь находим количество вещества сульфата лития:
[
n(Li_2SO_4) = \frac{33 , \text{г}}{109.95 , \text{г/моль}} \approx 0.299 , \text{моль}
]
Шаг 5: Рассчитаем количество произведенного осадка
Согласно уравнению реакции, 3 моль сульфата лития образуют 6 моль фосфата лития (осадка). Это значит, что:
[
\text{Количество осадка} (Li_3PO_4) = \frac{0.299 , \text{моль Li}_2SO_4}{3} \times 6 = 0.598 , \text{моль Li}_3PO_4
]
Шаг 6: Найдем массу осадка
Теперь найдем массу фосфата лития. Молярная масса Li₃PO₄:
- Литий (Li): 6.94 г/моль (3 части: 3 * 6.94 = 20.82 г)
- Фосфор (P): 30.97 г/моль
- Кислород (O): 16.00 г/моль (4 части: 4 * 16 = 64 г)
Суммарная молярная масса Li₃PO₄:
[
M(Li_3PO_4) = 20.82 + 30.97 + 64 = 115.79 , \text{г/моль}
]
Теперь находим массу осадка:
[
\text{Масса осадка} = n(Li_3PO_4) \cdot M(Li_3PO_4) \
= 0.598 , \text{моль} \cdot 115.79 , \text{г/моль} \approx 69.2 , \text{г}
]
Ответ
Масса осадка, образующегося в реакции, составляет 69,2 г.
