Вычислите массу образовавшейся соли при взаимодействии 30 г гидроксида кальция с фосфорной уислотой
Давайте разберемся с задачей поэтапно.
Исходные данные:
- Масса гидроксида кальция (Ca(OH)₂): 30 г
- Взаимодействие с фосфорной кислотой (H₃PO₄)
Задача:
Вычислить массу образовавшейся соли при этом взаимодействии.
Шаг 1. Запишем уравнение реакции
Гидроксид кальция реагирует с фосфорной кислотой, образуя соль — фосфат кальция и воду:
\[ 3Ca(OH)_2 + 2H_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + 6H_2O \]
Это уравнение говорит нам:
- 3 моль гидроксида кальция реагируют с 2 моль фосфорной кислоты,
- образуется 1 моль трифосфата кальция (Ca₃(PO₄)₂).
Шаг 2. Определим массу гидроксида кальция в мольностях
Молярная масса Ca(OH)₂:
- Ca: 40 г/моль
- O: 16 г/моль
- H: 1 г/моль
Молярная масса Ca(OH)₂:
\[ 40 + (16 + 1) \times 2 = 40 + 34 = 74 \text{ г/моль} \]
Количество гидроксида кальция:
\[ n_{Ca(OH)_2} = \frac{30 \text{ г}}{74 \text{ г/моль}} \approx 0.4054 \text{ моль} \]
Шаг 3. Определим, какая реакционная стехиометрия
Из уравнения реакции видно:
- 3 моль Ca(OH)₂ реагируют с 2 моль H₃PO₄.
Расчет на 1 моль Ca(OH)₂:
\[ \text{Соотношение:} \quad \frac{2}{3} \text{ моль H}_3\text{PO}_4 \text{ на 1 моль Ca(OH)}_2 \]
Итак, для 0.4054 моль Ca(OH)₂, необходимое количество H₃PO₄:
\[ n_{H_3PO_4} = \frac{2}{3} \times 0.4054 \approx 0.2703 \text{ моль} \]
Шаг 4. Вычислим массу образовавшегося трифосфата кальция
Молярная масса Ca₃(PO₄)₂:
- Ca: 40 г/моль, всего 3 атома → \( 3 \times 40 = 120 \) г/моль
- P: 31 г/моль, всего 2 атома → \( 2 \times 31 = 62 \) г/моль
- O: 16 г/моль, всего 8 атомов → \( 8 \times 16 = 128 \) г/моль
Общая молярная масса:
\[ 120 + 62 + 128 = 310 \text{ г/моль} \]
Из уравнения реакции 1 моль Ca₃(PO₄)₂ образуется при реакции 3 моль Ca(OH)₂, то есть:
\[ n_{Ca_3(PO_4)_2} = \frac{1}{3} \times n_{Ca(OH)_2} \]
Для 0.4054 моль Ca(OH)₂:
\[ n_{Ca_3(PO_4)_2} = \frac{1}{3} \times 0.4054 \approx 0.1351 \text{ моль} \]
Масса полученного трифосфата кальция:
\[ m_{Ca_3(PO_4)_2} = 0.1351 \times 310 \approx 41.88 \text{ г} \]
Ответ:
Масса образовавшейся соли (фосфата кальция) составляет примерно 41.88 грамм.
Если нужно более короткое объяснение или объяснение по другому вопросу, скажите!
