определите формулу фосфорита, если массовая доля кальция, фосфора и кислорода составляет: 39%,20%,415 соответственно

Задача: определить формулу по массовым долям Ca, P, O: 39%, 20%, 41,5%.

1. Положим, что масса образца равна 100 г.

• Ca: 39 г
• P: 20 г
• O: 41,5 г

2. Переведем в количества молей (молярные массы: Ca ≈ 40,08 г/моль; P ≈ 30,97 г/моль; O ≈ 16,00 г/моль):

• m(Ca) = 39 / 40,08 ≈ 0,973 моль
• m(P) = 20 / 30,97 ≈ 0,646 моль
• m(O) = 41,5 / 16,00 ≈ 2,594 моль

3. Найдем наименьшее число моль и приведем к простому целому соотношению:

• Делим все значения на 0,646:
  • Ca: 0,973 / 0,646 ≈ 1,51 ≈ 1,5
  • P: 0,646 / 0,646 = 1
  • O: 2,594 / 0,646 ≈ 4,01 ≈ 4

4. Умножим на 2, чтобы получить целые числа:

• Ca ≈ 3
• P ≈ 2
• O ≈ 8

Имеем формулу Ca3P2O8, что эквивалентно Ca3(PO4)2 (поскольку каждый PO4 содержит 4 кислорода: 2 молекулы PO4 дают 8 O).

5. Проверка по массовым долям:

• Молярная масса Ca3(PO4)2 = 3·40,08 + 2·30,97 + 8·16,00 ≈ 310,18 г/моль
• Массовые доли:
  • Ca: 3·40,08 / 310,18 ≈ 0,388 (38,8%)
  • P: 2·30,97 / 310,18 ≈ 0,200 (20,0%)
  • O: 8·16,00 / 310,18 ≈ 0,413 (41,3%)

Эти значения примерно совпадают с данными (39%, 20%, 41,5%), что подтверждает формулу Ca3(PO4)2.

Ответ: формула фосфорита по данным масс долей — Ca3(PO4)2 (трискалций фосфат). Примечание: реальный минерал фосфорит часто близок к апатитовой структуре Ca5(PO4)3X (X = F, Cl, OH), но по данным только Ca, P и O получается эмпирическая формула Ca3(PO4)2.