Яка кількість фосфору може бути видобута з 4 тонн фосфориту Ca3(PO4)2, що містить 5 різних домішок?

Карамель

8

Щоб вирішити цю задачу, нам потрібно визначити кількість фосфору, який можна видобути з 4 тонн фосфориту Ca3(PO4)2. Для початку давайте розглянемо хімічне рівняння для реакції видобутку фосфору:

\[Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 5CO + 2P2O5\]

За цим рівнянням, кожна молекула фосфориту Ca3(PO4)2 видобуває 2 молекули фосфору (P2) і, оскільки фосфорит має молярну масу 310 г/моль, ми можемо обчислити кількість молей фосфору в 4 тоннах фосфориту.

Спочатку перетворимо 4 тонни в грами: 1 тонна = 1000 кг, 1 кг = 1000 г, отже, 4 тонни = 4000 кг = 4000000 грамів.

Тепер обчислимо кількість молей фосфориту:
\[молі = \frac{{маса}}{{молярна\ маса}}\]
\[молі\ фосфориту = \frac{{4000000}}{{310}}\]
\[молі\ фосфориту \approx 12903 мол\]

Оскільки за рівнянням на кожну молекулу фосфориту припадають 2 молекули фосфору, то загальна кількість молей фосфору буде:
\[молі\ фосфору = 2 \cdot молі\ фосфориту\]
\[молі\ фосфору \approx 2 \cdot 12903 мол\]
\[молі\ фосфору \approx 25806 мол\]

Тепер ми можемо обчислити кількість фосфору в грамах, використовуючи молярну масу фосфору, яка складає 31 г/моль:

\[маса\ фосфору = кількість\ молей \cdot молярна\ маса\ фосфору\]
\[маса\ фосфору = 25806 \cdot 31\]
\[маса\ фосфору \approx 800286 г\]

Отже, з 4 тонн фосфориту Ca3(PO4)2 можна видобути приблизно 800286 г (або 800 кг) фосфору.