1) Какое количество кальция ортофосфата и серной кислоты нужно, чтобы получить 19,6 г ортофосфорной кислоты? 2) Какое

Veselyy_Kloun

53

Задача 1:
Чтобы решить эту задачу, мы должны установить молярные соотношения между кальцием ортофосфатом (Ca3(PO4)2), серной кислотой (H2SO4) и ортофосфорной кислотой (H3PO4).
1. Сначала найдем молярную массу ортофосфорной кислоты: H3PO4 = 1 * 3 (аргумент) + 31 (фосфор) + 16 * 4 (аргументы) = 98 г/моль.
2. Затем определим молярные соотношения между ортофосфорной кислотой и кальцием ортофосфатом: 2 моля кальция ортофосфата соответствуют 1 моле ортофосфорной кислоты.
3. Теперь рассчитаем молярные массы всех веществ:
- Кальций ортофосфат (Ca3(PO4)2): Ca = 40 * 3 (атомы) = 120 г/моль, P = 31 * 2 (атомы) = 62 г/моль, O = 16 * 8 (атомов) = 128 г/моль. Общая масса: 120 + 62 + 128 = 310 г/моль.
- Серная кислота (H2SO4): H = 1 * 2 (атома) = 2 г/моль, S = 32 (атом) = 32 г/моль, O = 16 * 4 (атома) = 64 г/моль. Общая масса: 2 + 32 + 64 = 98 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать необходимое количество кальция ортофосфата и серной кислоты для получения 19,6 г ортофосфорной кислоты.

Пусть x обозначает количество молей ортофосфорной кислоты (H3PO4), которое нам нужно получить.

Используем пропорцию из молярных соотношений:

\[\frac{x \ \text{молей H3PO4}}{1 \ \text{моль H3PO4}} = \frac{19,6 \ \text{г H3PO4}}{98 \ \text{г/моль H3PO4}}\]

Решая уравнение для x:

\[x = \frac{19,6 \ \text{г H3PO4}}{98 \ \text{г/моль H3PO4}} = 0,2 \ \text{моль H3PO4}\]

Теперь мы знаем, что нам нужно 0,2 моль ортофосфорной кислоты. Используя молярное соотношение 2:1 для ортофосфорной кислоты и кальция ортофосфата, получим:

\[0,2 \ \text{моль H3PO4} \times \frac{2 \ \text{моля Ca3(PO4)2}}{1 \ \text{моль H3PO4}} = 0,4 \ \text{моль Ca3(PO4)2}\]

Известно, что молярная масса кальция ортофосфата равна 310 г/моль. Чтобы рассчитать массу кальция ортофосфата, используем формулу:

\[0,4 \ \text{моль Ca3(PO4)2} \times 310 \ \text{г/моль Ca3(PO4)2} = 124 \ \text{г Ca3(PO4)2}\]

Следовательно, для получения 19,6 г ортофосфорной кислоты, нам нужно 0,4 моль кальция ортофосфата и 124 г кальция ортофосфата.

Задача 2:
Для решения этой задачи мы должны определить молярные соотношения между оксидом фосфора(V) (P2O5), ортофосфорной кислотой (H3PO4) и фосфином (PH3).
1. Найдем молярную массу оксида фосфора(V): P2O5 = 31 * 2 (атома фосфора) + 16 * 5 (атомов кислорода) = 142 г/моль.
2. Рассчитаем молярные соотношения между ортофосфорной кислотой и оксидом фосфора(V): 1 моль оксида фосфора(V) соответствует 2 молям ортофосфорной кислоты.
3. Теперь рассчитаем молярную массу фосфина (PH3) и фосфида кальция (Ca3P2):
- Фосфин (PH3): P = 31 (атом) + H = 1 * 3 (атома) = 34 г/моль.
- Фосфид кальция (Ca3P2): Ca = 40 * 3 (атома) = 120 г/моль, P = 31 * 2 (атома) = 62 г/моль. Общая масса: 120 + 62 = 182 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать количество ортофосфорной кислоты, которое можно получить из оксида фосфора(V), полученного из фосфида кальция.

Пусть x обозначает количество молей ортофосфорной кислоты (H3PO4), которое можно получить.

Используем пропорцию из молярных соотношений:

\[\frac{x \ \text{молей H3PO4}}{2 \ \text{моль H3PO4}} = \frac{142 \ \text{г P2O5}}{1 \ \text{моль P2O5}}\]

Решая уравнение для x:

\[x = \frac{142 \ \text{г P2O5}}{2 \ \text{моль P2O5}} = 71 \ \text{моль H3PO4}\]

Теперь мы знаем, что мы можем получить 71 моль ортофосфорной кислоты из оксида фосфора(V), полученного из фосфида кальция. Используя молярное соотношение 2:1 для ортофосфорной кислоты и оксида фосфора(V), получим:

\[71 \ \text{моль H3PO4} \times \frac{2 \ \text{моля P2O5}}{1 \ \text{моль H3PO4}} = 142 \ \text{моля P2O5}\]

Теперь мы знаем, что 142 моля оксида фосфора(V) могут быть получены из 18,2 г фосфида кальция.

Надеюсь, это подробное решение поможет вам понять, как решить эти задачи! Если у вас возникнут еще вопросы, буду рад помочь!