Определить массу осадка, полученного при взаимодействии 120 г 35% раствора фосфорной кислоты с гидроксидом бария
Для решения задачи, давайте по шагам разберём процесс определения массы осадка, который образуется в результате реакции фосфорной кислоты с гидроксидом бария.
Шаг 1: Определим количество вещества фосфорной кислоты
Начнём с расчета массы фосфорной кислоты в растворе. У нас есть 120 г 35% раствора фосфорной кислоты.
\[ \text{Масса H}_3\text{PO}_4 = 120 \, \text{г} \times 0.35 = 42 \, \text{г} \]
Далее рассчитаем количество вещества (моль) фосфорной кислоты. Для этого необходимо знать молярную массу H₃PO₄:
- Молярная масса H₃PO₄ = 3 * 1 (H) + 31 (P) + 4 * 16 (O) = 98 г/моль.
\[ n(\text{H}_3\text{PO}_4) = \frac{42 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 0.4286 \, \text{моль} \]
Шаг 2: Найдём эквивалентное количество гидроксида бария
Теперь запишем реакцию, которая происходит при взаимодействии фосфорной кислоты и гидроксида бария:
\[ \text{H}_3\text{PO}_4 + \text{Ba(OH)}_2 \rightarrow \text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2 + \text{H}_2\text{O} \]
Из уравнения следует, что 2 моль H₃PO₄ реагируют с 3 молями Ba(OH)₂ для получения 1 моля Ba₃(PO₄)₂.
Шаг 3: Определим количество осадка
Реакция образует осадок Ba₃(PO₄)₂. Теперь найдём, сколько моль Ba₃(PO₄)₂ получится из 0.4286 моль H₃PO₄.
По уравнению, чтобы получить 1 моль Ba₃(PO₄)₂, необходимо 2 моль H₃PO₄. Таким образом, из 0.4286 моль H₃PO₄ получится:
\[ n(\text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2) = \frac{0.4286 \, \text{моль H}_3\text{PO}_4}{2} = 0.2143 \, \text{моль} \]
Определим массу осадка Ba₃(PO₄)₂. Молярная масса Ba₃(PO₄)₂:
- Ba: 137 г/моль × 3 = 411 г,
- P: 31 г/моль × 2 = 62 г,
- O: 16 г/моль × 8 = 128 г.
\[ \text{Молярная масса Ba}_3(\text{PO}_4)_2 = 411 + 62 + 128 = 601 \, \text{г/моль} \]
Теперь рассчитаем массу осадка:
\[ \text{Масса осадка} = n(\text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2) \times \text{Молярная масса Ba}_3(\text{PO}_4)_2 \] \[ \text{Масса осадка} = 0.2143 \, \text{моль} \times 601 \, \text{г/моль} \approx 128.7 \, \text{г} \]
Ответ
Таким образом, масса осадка, полученного при взаимодействии 120 г 35% раствора фосфорной кислоты с гидроксидом бария, составляет примерно 128.7 грамм.
