Вычислите массу фосфата кальция необходимого для получения 186 кг фосфора если доля выхода продукта реакции составляет 80% Ответ дайте с точностью до десятых

Для решения данной задачи начнем с уравнения реакции, которая включает в себя фосфат кальция и фосфор. Мы знаем, что фосфат кальция имеет формулу \( Ca_3(PO_4)_2 \).

Шаг 1: Найти молекулярные массы.

• Молярная масса фосфора (P) = 30.97 г/моль
• Молярная масса кальция (Ca) = 40.08 г/моль
• Молярная масса кислорода (O) = 16.00 г/моль

Теперь найдем молярную массу фосфата кальция \( Ca_3(PO_4)_2 \):

• Масса кальция: \( 3 \cdot 40.08 \) г = 120.24 г
• Масса фосфора: \( 2 \cdot 30.97 \) г = 61.94 г
• Масса кислорода: \( 8 \cdot 16.00 \) г = 128.00 г

Итак, молярная масса фосфата кальция: \[ M_{Ca_3(PO_4)_2} = 120.24 + 61.94 + 128.00 = 310.18 \text{ г/моль} \]

Шаг 2: Установить соотношение между фосфатом кальция и фосфором.

Из реакции видно, что 1 моль фосфата кальция дает 2 моля фосфора: \[ Ca_3(PO_4)_2 \rightarrow 2P \]

Шаг 3: Найти необходимое количество фосфора в молях.

Необходимо 186 кг фосфора. Переведем это в граммы: \[ 186 \text{ кг} = 186000 \text{ г} \]

Теперь найдём количество молей фосфора: \[ n_P = \frac{m_P}{M_P} = \frac{186000}{30.97} \approx 6000 \text{ моль} \]

Шаг 4: Найти необходимое количество фосфата кальция.

Поскольку из 1 моля фосфата кальция получается 2 моля фосфора, необходимо: \[ n_{Ca_3(PO_4)_2} = \frac{n_P}{2} = \frac{6000}{2} = 3000 \text{ моль} \]

Шаг 5: Найти массу фосфата кальция.

Теперь, используя молярную массу фосфата кальция, найдем массу, необходимую для 3000 молей: \[ m_{Ca_3(PO_4)_2} = n_{Ca_3(PO_4)_2} \cdot M_{Ca_3(PO_4)_2} = 3000 \cdot 310.18 \approx 930540 \text{ г} = 930.54 \text{ кг} \]

Шаг 6: Учитываем долю выхода продукта реакции.

Выход продукта реакции составляет 80%, значит, нам нужно больше исходного вещества: \[ m_{\text{необходимое}} = \frac{m_{Ca_3(PO_4)_2}}{0.8} = \frac{930540}{0.8} \approx 1163075 \text{ г} = 1163.1 \text{ кг} \]

Ответ.

Таким образом, для получения 186 кг фосфора при выходе 80% необходимо 1163.1 кг фосфата кальция.