Сколько граммов ортофосфата цинка Петя сможет получить, используя 500 мл 24% раствора ортофосфорной кислоты и

Вадим

21

Для решения данной задачи, нам необходимо сначала вычислить количество ортофосфатов цинка, которое можно получить из 39 г цинка.

Молярная масса ортофосфата цинка (Zn3(PO4)2) составляет 386,113 г/моль. Таким образом, выражая массу цинка в молях, мы получим:

\[
\text{{Моль ортофосфата цинка}} = \frac{{\text{{масса цинка (г)}}}}{{\text{{молярная масса ортофосфата цинка (г/моль)}}}}
\]

\[
\text{{Моль ортофосфата цинка}} = \frac{{39 \, \text{{г}}}}{{386,113 \, \text{{г/моль}}}} \approx 0,101 \, \text{{моль}}
\]

Затем нам нужно вычислить количество ортофосфорной кислоты (H3PO4), которое содержится в 500 мл 24% раствора. Процентное содержание (24%) указывает на количество граммов ортофосфорной кислоты в 100 мл раствора.

Для нахождения массы ортофосфорной кислоты в 500 мл 24% раствора, мы используем пропорцию:

\[
\frac{{\text{{Масса ортофосфорной кислоты (г)}}}}{{\text{{Объем раствора (мл)}}}} = \frac{{\text{{Процентное содержание (%)}}}}{{100}}
\]

\[
\frac{{\text{{Масса ортофосфорной кислоты (г)}}}}{{500 \, \text{{мл}}}} = \frac{{24}}{{100}}
\]

\[
\text{{Масса ортофосфорной кислоты (г)}} = \frac{{24}}{{100}} \times 500 \, \text{{мл}} = 120 \, \text{{г}}
\]

Теперь, когда мы знаем массу ортофосфорной кислоты в 500 мл раствора, мы можем вычислить массу ортофосфата цинка, которую можем получить.

Отношение молей ортофосфата цинка к ортофосфорной кислоте в соединении Zn3(PO4)2 составляет 1:2. То есть, для каждой моли ортофосфата цинка требуется 2 моля ортофосфорной кислоты.

Количество молов ортофосфорной кислоты, содержащейся в 120 г раствора, составляет:

\[
\text{{Моль ортофосфорной кислоты}} = \frac{{\text{{масса ортофосфорной кислоты (г)}}}}{{\text{{молярная масса ортофосфорной кислоты (г/моль)}}}}
\]

\[
\text{{Моль ортофосфорной кислоты}} = \frac{{120 \, \text{{г}}}}{{97,9947 \, \text{{г/моль}}}} \approx 1,224 \, \text{{моль}}
\]

Следовательно, количество молей ортофосфата цинка, которое получается из 120 г раствора ортофосфорной кислоты, составляет:

\[
\text{{Моль ортофосфата цинка}} = \frac{{1,224 \, \text{{моль ортофосфорной кислоты}}}}{{2}} \approx 0,612 \, \text{{моль}}
\]

Наконец, чтобы найти массу ортофосфата цинка, используем следующее соотношение:

\[
\text{{масса ортофосфата цинка (г)}} = \text{{Моль ортофосфата цинка}} \times \text{{молярная масса ортофосфата цинка (г/моль)}}
\]

\[
\text{{масса ортофосфата цинка (г)}} = 0,612 \, \text{{моль}} \times 386,113 \, \text{{г/моль}} \approx 236,475 \, \text{{г}}
\]

Таким образом, Петя сможет получить около 236,5 г ортофосфата цинка, используя 500 мл 24% раствора ортофосфорной кислоты и 39 г цинка.