Уравнения реакций:
Zn₃P₂ + 6HCl = 3ZnCl₂ + 2PH₃
Mg₃N₂ + 8HCl = 3MgCl₂ + 2NH₄Cl
Пусть n(Zn3P2) = x n(Mg3N2) = y моль, а n(Mg3N2) = y моль. Тогда m(Zn3P2) = 257x г, а m(Mg3N2) = 100y г. Отсюда:
257x + 100y = 65,7.
Если в 1 моль Zn3P2 содержится 120 моль электронов, то в x моль Zn3P2 — 120x моль электронов. Аналогично, в 1 моль Mg3N2 — 50 моль электронов, в y моль — 50y моль электронов.
n(электронов) = N(e) : N(A) = 32 моль,
Отсюда следует:
120x + 50y = 32.
Составим систему уравнений.
257x = 100y = 65,7 ,
120x + 50y = 32
x = 0,1 моль
y = 0,4 моль
n(Zn₃P₂) = 0,1 моль
n(Mg₃N₂) = 0,4 моль
Найдем массовую долю кислоты в конечном растворе:
nобщ.(HCl) = mр-ра(HCl) · ω / M(HCl) ;
nобщ.(HCl) = 730 · 0,3 / 36,5 = 6 моль
nизрасх.(HCl) = 6n(Zn₃P₂) + 8n(Mg₃N₂) = 3,8 моль;
nост.(HCl) = nобщ.(HCl) - nизрасх.(HCl);
nобщ.(HCl) = 6 моль - 3,8 моль = 2,2 моль;
mост.(HCl) = nост.(HCl) · M(HCl);
mост.(HCl) = 2,2 · 36,5 = 80,3 г;
mр-ра = mсмеси + mобщ.(HCl) - m(PH₃);
n(PH₃) = 2n(Zn3P2) = 0,2 моль;
m(PH₃) = n(PH₃) · M(PH₃);
m(PH₃) = 0,2 · 34 = 6,8 г ;
mр-ра = 65,7 + 730 - 6,8 = 788,9 г;
ω(HCl) = m(HCl)/ mр-ра
ω(HCl) = 80,3 : 788,9 = 0,1018 или 10,18%