Какова процентная концентрация ортофосфорной кислоты в растворе массой 10,42 г при плотности раствора 1,8 г/мл?

Ledyanoy_Vzryv

39

Для решения этой задачи, нам понадобится формула для вычисления процентной концентрации:

\[
\text{Процентная концентрация} = \frac{\text{Масса растворенного вещества}}{\text{Масса раствора}} \times 100\%
\]

Дано:

Масса раствора = 10,42 г
Плотность раствора = 1,8 г/мл

Сначала, нам необходимо найти объем раствора:

\[
\text{Объем раствора} = \frac{\text{Масса раствора}}{\text{Плотность раствора}}
\]

Подставляя значения, получаем:

\[
\text{Объем раствора} = \frac{10,42 \, \text{г}}{1,8 \, \text{г/мл}} \approx 5,8 \, \text{мл}
\]

Теперь, найдем массу растворенного вещества. Поскольку нам дана масса раствора, нам нужно знать, что ортофосфорная кислота имеет молярную массу 98 г/моль. Таким образом:

\[
\text{Масса растворенного вещества} = \text{Масса раствора} - \text{Масса раствора без растворенного вещества}
\]

Теперь, чтобы найти массу раствора без растворенного вещества, нам нужно вычесть массу растворимого вещества из общей массы раствора:

\[
\text{Масса раствора без растворенного вещества} = \text{Масса раствора} - \text{Масса ортофосфорной кислоты}
\]

Теперь мы можем использовать формулу для процентной концентрации, чтобы найти искомое значение:

\[
\text{Процентная концентрация} = \frac{\text{Масса ортофосфорной кислоты}}{\text{Масса раствора}} \times 100\%
\]

Подставляя значения, мы получаем:

\[
\text{Процентная концентрация} = \frac{\text{Масса ортофосфорной кислоты}}{10,42 \, \text{г}} \times 100\%
\]

Теперь нам необходимо найти массу ортофосфорной кислоты. Для этого, мы можем использовать уравнение, связывающее массу ортофосфорной кислоты, молярную массу и количество вещества:

\[
\text{Масса ортофосфорной кислоты} = \text{Молярная масса ортофосфорной кислоты} \times \text{Количество вещества}
\]

Используем формулу для вычисления количества вещества:

\[
\text{Количество вещества} = \frac{\text{Масса ортофосфорной кислоты}}{\text{Молярная масса ортофосфорной кислоты}}
\]

Ортофосфорная кислота, H₃PO₄, имеет 3 атома водорода, 1 атом фосфора и 4 атома кислорода. Суммируя массы атомов, получаем молярную массу ортофосфорной кислоты:

\[
\text{Молярная масса ортофосфорной кислоты} = (3 \times \text{Масса атома водорода}) + (\text{Масса атома фосфора}) + (4 \times \text{Масса атома кислорода})
\]

Найдя молярную массу ортофосфорной кислоты, мы можем найти количество вещества и затем массу ортофосфорной кислоты в растворе.

Подставляя значения, мы приходим к ответу:

\[
\text{Процентная концентрация ортофосфорной кислоты} = \frac{\text{Масса ортофосфорной кислоты}}{10,42 \, \text{г}} \times 100\%
\]