Дано:

m(р-ра H₃PO₄) = 200 гр

ω(H₃PO₄) = 10%

m(р-ра Ca(OH)₂) = 150 гр

ω(Ca(OH)₂) = 15%

m пр.(Ca₃(PO₄)₂) = 5 гр

---------------------------------------

Найти:

η(Ca₃(PO₄)₂) - ?

Решение:

1) Для начала мы запишем уравнение реакций:

2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ → Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O

2) Далее находим массу чистого вещества у фосфорной кислоты и у гидроксида кальция:

m(H₃PO₄) = (m(р-ра H₃PO₄) × ω(H₃PO₄)) / 100% = (200 гр × 10%) / 100% = 200 гр × 0,1 = 20 гр

m(Ca(OH)₂) = (m(р-ра Ca(OH)₂) × ω(Ca(OH)₂)) / 100% = (150 гр × 15%) / 100% = 150 гр × 0,15 = 22,5 гр

3) Далее мы определим их количества вещества у фосфорной кислоты и гидроксида натрия, чтобы определить какое из них вещество будет в избытке а какой в недостатке:

M(H₃PO₄) = 1×3 + 31 + 16×4 = 3 + 31 + 64 = 98 гр/моль

M(Ca(OH)₂) = 40 + (16+1)×2 = 40 + 17×2 = 40 + 34 = 74 гр/моль

n(H₃PO₄) = m(H₃PO₄)/M(H₃PO₄) = 20 гр / 98 гр/моль ≈ 0,2 моль

n(Ca(OH)₂) = m(Ca(OH)₂)/M(Ca(OH)₂) = 22,5 гр / 74 гр/моль ≈ 0,3 моль Следовательно мы получаем что Ca(OH)₂ - в избытке, а H₃PO₄ - в недостатке.

4) Тогда мы по уравнению реакций, находим количества вещества у фосфата кальция , а потом его теоретическую массу мы находим:

n(H₃PO₄) : n(Ca₃(PO₄)₂) = 2 : 1 - по уравнению реакций, следовательно:

n(Ca₃(PO₄)₂) = 1/2 × n(H₃PO₄) = 1/2 × 0,2 моль = 0,1 моль

M(Ca₃(PO₄)₂) = 40×3 + (31 + 16×4)×2 = 120 + (31 + 64)×2 = 120 + 95×2 = 120 + 190 = 310 гр/моль

m теор.(Ca₃(PO₄)₂) = n(Ca₃(PO₄)₂) × M(Ca₃(PO₄)₂) = 0,1 моль × 310 гр = 31 гр

5) Теперь находим выход у фосфата кальция:

η(Ca₃(PO₄)₂) = m пр.(Ca₃(PO₄)₂) / m теор.(Ca₃(PO₄)₂) × 100% = 5 гр / 31 гр × 100% ≈ 0,1613 × 100% ≈ 16,13%

Ответ: η(Ca₃(PO₄)₂) = 16,13%

Решено от :