К фосфату калия массой 4,24 г добавили хлорид меди(II). Определите массу выпавшего осадка.

Чтобы решить эту задачу, нам нужно провести несколько шагов и использовать некоторые знания о химии, в частности, о реакциях между солями. Давайте разберем задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Определим, какие вещества участвуют в реакции

У нас есть два вещества:

• Фосфат калия \( K_3PO_4 \)
• Хлорид меди(II) \( CuCl_2 \)

Шаг 2: Напишем уравнение реакции

Когда эти два вещества взаимодействуют, происходит реакция обмена, приводящая к образованию осадка. Хлорид меди(II) реагирует с фосфатом калия, образуя фосфат меди(II) \( Cu_3(PO_4)_2 \), который нерастворим в воде и выпадает осадком, и хлорид калия \( KCl \), который остается в растворе.

Уравнение реакции можно записать следующим образом:

\[ 2 K_3PO_4 + 3 CuCl_2 \rightarrow Cu_3(PO_4)_2 \downarrow + 6 KCl \]

Шаг 3: Находим молекулярные массы

Теперь давайте найдем молекулярные массы компонентов, чтобы рассчитать количество вещества.

• Молярная масса \( K_3PO_4 \):
  • \( K \) (калий) = 39.1 г/моль
  • \( P \) (фосфор) = 31.0 г/моль
  • \( O \) (кислород) = 16.0 г/моль

\[ M(K_3PO_4) = 3 \times 39.1 + 31.0 + 4 \times 16.0 = 117.3 + 31.0 + 64.0 = 212.3 \text{ г/моль} \]

• Молярная масса \( CuCl_2 \):
  • \( Cu \) (мед) = 63.5 г/моль
  • \( Cl \) (хлор) = 35.5 г/моль

\[ M(CuCl_2) = 63.5 + 2 \times 35.5 = 63.5 + 71.0 = 134.5 \text{ г/моль} \]

• Молярная масса \( Cu_3(PO_4)_2 \): \[ M(Cu_3(PO_4)_2) = 3 \times 63.5 + 2 \times 31.0 + 8 \times 16.0 = 190.5 + 62.0 + 128.0 = 380.5 \text{ г/моль} \]

Шаг 4: Находим количество вещества реактанта

Имеется \( 4.24 \) г фосфата калия. Найдём его количество в моль:

\[ n(K_3PO_4) = \frac{m}{M} = \frac{4.24 \text{ г}}{212.3 \text{ г/моль}} \approx 0.01996 \text{ моль} \]

Шаг 5: Находим количество образовавшегося осадка

Согласно реакционному уравнению, 2 моль фосфата калия реагируют с 3 моль хлорида меди(II), чтобы образовать 1 моль фосфата меди(II). Так, на каждый 2 моль \( K_3PO_4 \) образуется 1 моль \( Cu_3(PO_4)_2 \).

Количество образовавшегося фосфата меди(II) будет:

\[ n(Cu_3(PO_4)_2) = \frac{n(K_3PO_4)}{2} = \frac{0.01996}{2} \approx 0.00998 \text{ моль} \]

Теперь можем найти массу осадка:

\[ m(Cu_3(PO_4)_2) = n(Cu_3(PO_4)_2) \times M(Cu_3(PO_4)_2) = 0.00998 \text{ моль} \times 380.5 \text{ г/моль} \approx 3.8 \text{ г} \]

Ответ

Таким образом, масса выпавшего осадка фосфата меди(II) составляет около 3.8 г.