Каков состав кристаллогидрата фосфата натрия, если масса его составляет 380 грамм и он был растворен в 1,35 литрах

Arbuz_4358

64

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо определить состав кристаллогидрата фосфата натрия. Для начала, давайте посмотрим на данную нам информацию.

Масса фосфата натрия равна 380 грамм, а объем воды, в котором он растворен, составляет 1,35 литра. Мы также знаем, что плотность полученного раствора равна 1,098 грамма на моль, а молярная концентрация иона натрия составляет 1,90 моль на литр.

Сначала посчитаем количество вещества фосфата натрия, используя его массу и молярную массу. Молярная масса фосфата натрия (Na3PO4) равна сумме массы трех атомов натрия (Na) и массы одного атома фосфора (P) и четырех атомов кислорода (O). По данным в таблице периодических элементов, масса натрия равна 22,99 г/моль, масса фосфора равна 30,97 г/моль, а масса кислорода равна 16 г/моль.

Масса фосфата натрия:
\[\text{Масса} = \text{масса натрия} \times 3 + \text{масса фосфора} + \text{масса кислорода} \times 4\]
\[\text{Масса} = 22,99 \times 3 + 30,97 + 16 \times 4\]
\[\text{Масса} = 68,97 + 30,97 + 64\]
\[\text{Масса} = 163,94 \text{ г/моль}\]

Теперь мы можем использовать это значение, чтобы узнать количество вещества в 380 граммах фосфата натрия:
\[\text{Количество вещества} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}}\]
\[\text{Количество вещества} = \frac{380}{163,94}\]
\[\text{Количество вещества} \approx 2,32 \text{ моль}\]

Затем, мы можем использовать объем воды, чтобы вычислить количество вещества фосфата натрия в 1,35 литрах воды:
\[\text{Количество вещества} = \text{Молярная концентрация} \times \text{Объем}\]
\[\text{Количество вещества} = 1,90 \times 1,35\]
\[\text{Количество вещества} = 2,565 \text{ моль}\]

Теперь, чтобы найти состав кристаллогидрата фосфата натрия, мы должны вычислить мольное соотношение между фосфатом натрия и водой. Помните, что кристаллогидрат фосфата натрия включает молекулы фосфата натрия и молекулы воды, и их количество соответствует найденным нами молярным количествам.

Пусть \(x\) обозначает количество молекул кристаллогидрата фосфата натрия, \(y\) обозначает количество молекул воды.

Тогда у нас есть следующее мольное соотношение:
\[\frac{x}{y} = \frac{2,32}{2,565}\]

Решение данного уравнения приводит к \(x \approx 2,12\) и \(y \approx 2,34\).

Таким образом, состав кристаллогидрата фосфата натрия будет примерно следующим: \(Na_3PO_4 \cdot 2,12H_2O\).

Важно отметить, что данное решение является приближенным, так как мы использовали оценки для массы атомов и точность данных может варьироваться в зависимости от используемых источников.