Какова массовая доля ортофосфорной кислоты в растворе, содержащем 10,4 моль вещества и имеющем плотность 1,5 г/мл?

Солнечная_Луна

65

Для вычисления массовой доли ортофосфорной кислоты в растворе, нам сначала необходимо выяснить массу самой ортофосфорной кислоты и массу всего раствора.

Дано, что раствор содержит 10,4 моль вещества.

Массовая доля - это отношение массы ортофосфорной кислоты к массе всего раствора. Мы можем найти массу, зная плотность раствора.

Плотность раствора задана как 1,5 г/мл. Это означает, что в каждом миллилитре раствора содержится 1,5 г вещества.

Чтобы найти массу раствора, мы можем использовать следующую формулу:

\[
\text{{масса}} = \text{{объем}} \times \text{{плотность}}
\]

Поскольку плотность задана в г/мл, мы можем преобразовать ее в г/л, умножив на 1000, так как 1 л содержит 1000 мл:

\[
\text{{масса раствора}} = 10{,}4 \cdot 1000 \, \text{{мл}} \times 1{,}5 \, \text{{г/мл}} = 15{,}600 \, \text{{г}}
\]

Теперь нам нужно найти массу ортофосфорной кислоты в растворе. Для этого нам нужно знать ее молярную массу.

Молярная масса ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) равна сумме массы атомов каждого элемента в молекуле.

Молярная масса фосфора (P) равна 31, молярная масса водорода (H) равна 1, а молярная масса кислорода (O) равна 16.

Зная состав ортофосфорной кислоты, мы можем вычислить ее молярную массу:

\[
3 \cdot 1 \, \text{{г/моль}} + 1 \cdot 31 \, \text{{г/моль}} + 4 \cdot 16 \, \text{{г/моль}} = 98 \, \text{{г/моль}}
\]

Теперь мы можем вычислить массу ортофосфорной кислоты в растворе, используя формулу:

\[
\text{{масса ортофосфорной кислоты}} = \text{{молярная масса ортофосфорной кислоты}} \times \text{{количество моль вещества}}
\]

\[
\text{{масса ортофосфорной кислоты}} = 98 \, \text{{г/моль}} \times 10{,}4 \, \text{{моль}} = 1019{,}2 \, \text{{г}}
\]

Теперь, когда у нас есть масса ортофосфорной кислоты и масса раствора, мы можем вычислить массовую долю ортофосфорной кислоты в растворе:

\[
\text{{массовая доля}} = \frac{{\text{{масса ортофосфорной кислоты}}}}{{\text{{масса раствора}}}} \times 100\%
\]

\[
\text{{массовая доля}} = \frac{{1019{,}2 \, \text{{г}}}}{{15{,}600 \, \text{{г}}}} \times 100\% = 6{,}52\%
\]

Таким образом, массовая доля ортофосфорной кислоты в растворе составляет примерно 6,52\%.