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:

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

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:

$$\text{{массовая доля}}=\frac{\text{{масса ортофосфорной кислоты}}}{\text{{масса раствора}}}\times 100\mathrm{\%}$$

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

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