к 333г раствора с массовой долей нитрата магния 4% добавили избыток раствора фосфата натрия Вычислите массу образовавшегося осадка
Для решения задачи необходимо разобраться, какие реакции происходят между нитратом магния и фосфатом натрия, а затем вычислить массу образовавшегося осадка.
Шаг 1: Определение химической реакции
Когда к раствору нитрата магния (Mg(NO₃)₂) добавляют фосфат натрия (Na₃PO₄), происходит реакция обмена, в результате которой образуется осадок фосфата магния (Mg₃(PO₄)₂):
\[ 3 \text{Mg(NO}_3\text{)}_2 + 2 \text{Na}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Mg}_3\text{(PO}_4\text{)}_2 \downarrow + 6 \text{NaNO}_3 \]
Фосфат магния — это малорастворимое вещество, которое выпадает в осадок.
Шаг 2: Вычисление количеств реагентов
Определим массу нитрата магния в растворе. У нас есть 333 г раствора с массовой долей нитрата магния 4%.
\[ \text{Масса Mg(NO}_3\text{)}_2 = 0.04 \times 333 \text{ г} = 13.32 \text{ г} \]
Найдем количество молей нитрата магния, используя его молярную массу. Молярная масса Mg(NO₃)₂ составляет:
- Mg: 24.31 г/моль
- N: 14.01 г/моль × 2 = 28.02 г/моль
- O: 16.00 г/моль × 6 = 96.00 г/моль
Общая молярная масса:
\[ 24.31 + 28.02 + 96.00 = 148.33 \text{ г/моль} \]
Теперь вычислим количество молей Mg(NO₃)₂:
\[ n(\text{Mg(NO}_3\text{)}_2) = \frac{13.32 \text{ г}}{148.33 \text{ г/моль}} \approx 0.0900 \text{ моль} \]
Шаг 3: Определение массы образовавшегося осадка
Согласно уравнению реакции:
\[ 3 \text{Mg(NO}_3\text{)}_2 + 2 \text{Na}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Mg}_3\text{(PO}_4\text{)}_2 \]
Из 3 молей нитрата магния образуется 1 моль фосфата магния. Находим, сколько молей Mg₃(PO₄)₂ получится из 0.0900 моль Mg(NO₃)₂:
\[ n(\text{Mg}_3\text{(PO}_4\text{)}_2) = \frac{0.0900 \text{ моль Mg(NO}_3\text{)}_2}{3} \approx 0.0300 \text{ моль} \]
Теперь найдем массу осадка фосфата магния. Молярная масса Mg₃(PO₄)₂:
- Mg: 24.31 г/моль × 3 = 72.93 г/моль
- P: 30.97 г/моль × 2 = 61.94 г/моль
- O: 16.00 г/моль × 8 = 128.00 г/моль
Общая молярная масса:
\[ 72.93 + 61.94 + 128.00 = 262.87 \text{ г/моль} \]
Теперь вычислим массу фосфата магния:
\[ m(\text{Mg}_3\text{(PO}_4\text{)}_2) = n(\text{Mg}_3\text{(PO}_4\text{)}_2) \times M(\text{Mg}_3\text{(PO}_4\text{)}_2) = 0.0300 \text{ моль} \times 262.87 \text{ г/моль} \approx 7.86 \text{ г} \]
Ответ
Масса образовавшегося осадка фосфата магния составляет примерно 7.86 г.
