Химия на пятницу, 21 марта, Вес задания 10 ЗАДАНИЕ: Решить задачу. К фосфату калия массой 4,24 г добавили хлорид меди(II). Определите массу выпавшего осадка.
Чтобы решить задачу, разберёмся с химической реакцией, в которой участвуют фосфат калия (K₃PO₄) и хлорид меди(II) (CuCl₂). Рассмотрим реакцию, которая происходит при взаимодействии этих веществ.
Уравнение реакции
Когда фосфат калия реагирует с хлоридом меди(II), образуется фосфат меди(II) (Cu₃(PO₄)₂) и калий хлорид (KCl):
\[ 2K₃PO₄ + 3CuCl₂ \rightarrow Cu₃(PO₄)₂ + 6KCl \]
Шаг 1: Найдем молекулярные массы веществ
Фосфат калия (K₃PO₄)
- K (калий) = 39.1 г/моль
- P (фосфор) = 31 г/моль
- O (кислорода) = 16 г/моль
- Молекулярная масса K₃PO₄ = 3 × 39.1 + 31 + 4 × 16 = 115.3 + 31 + 64 = 210.3 г/моль
Хлорид меди(II) (CuCl₂)
- Cu (медь) = 63.5 г/моль
- Cl (хлор) = 35.5 г/моль
- Молекулярная масса CuCl₂ = 63.5 + 2 × 35.5 = 63.5 + 71 = 134.5 г/моль
Фосфат меди(II) (Cu₃(PO₄)₂)
- Молекулярная масса Cu₃(PO₄)₂ = 3 × 63.5 + 2 × (31 + 4 × 16) = 190.5 + 2 × 210.3 = 190.5 + 420.6 = 611.1 г/моль
Шаг 2: Рассчитаем количество фосфата калия
У нас есть 4,24 г фосфата калия. Теперь найдем, сколько моль этого вещества в данной массе:
\[ \text{Количество вещества (моль)} = \frac{\text{масса (г)}}{\text{молекулярная масса (г/моль)}} \] \[ n(K₃PO₄) = \frac{4.24 \text{ г}}{210.3 \text{ г/моль}} \approx 0.0201 \text{ моль} \]
Шаг 3: Определим, сколько моль CuCl₂ нам нужно
Согласно уравнению реакции, нам нужно 3 моли CuCl₂ на 2 моли K₃PO₄. Значит, для 0.0201 моль K₃PO₄ необходимо:
\[ n(CuCl₂) = 0.0201 \text{ моль} \times \frac{3 \text{ моль CuCl₂}}{2 \text{ моль K₃PO₄}} = 0.03015 \text{ моль} \]
Шаг 4: Рассчитаем массу необходимого хлорида меди(II)
Теперь найдем массу CuCl₂, необходимую для реакции:
\[ \text{масса CuCl₂} = n(CuCl₂) \times M(CuCl₂) \] \[ \text{масса CuCl₂} = 0.03015 \text{ моль} \times 134.5 \text{ г/моль} \approx 4.05 \text{ г} \]
Шаг 5: Рассчитаем массу осадка (фосфата меди(II))
Согласно уравнению реакции, на 2 моли K₃PO₄ образуется 1 моль Cu₃(PO₄)₂. Мы рассчитали, что у нас 0.0201 моль K₃PO₄, следовательно:
\[ n(Cu₃(PO₄)₂) = 0.0201 \text{ моль} \times \frac{1 \text{ моль Cu₃(PO₄)₂}}{2 \text{ моль K₃PO₄}} = 0.01005 \text{ моль} \]
Теперь найдем массу образовавшегося осадка:
\[ \text{масса Cu₃(PO₄)₂} = n(Cu₃(PO₄)₂) \times M(Cu₃(PO₄)₂) \] \[ \text{масса Cu₃(PO₄)₂} = 0.01005 \text{ моль} \times 611.1 \text{ г/моль} \approx 6.15 \text{ г} \]
Ответ
Итак, масса выпавшего осадка фосфата меди(II) составляет 6.15 г.
