Вопрос школьника
Определить массовую долю соли, образовавшейся при взаимодействии 140 гр. 20%-ного раствора едкого натра и 145,5 гр. 31%-ного раствора фосфорной кислоты.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции между едким натром (NaOH) и фосфорной кислотой (H3PO4):
3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O
Из уравнения видно, что при реакции образуется натрийфосфат (Na3PO4) и вода (H2O). Массовая доля соли (Na3PO4) будет равна отношению массы образовавшейся соли к общей массе раствора.
Сначала найдем количество вещества едкого натра и фосфорной кислоты:
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 140 г / 40 г/моль = 3,5 моль
n(H3PO4) = m(H3PO4) / M(H3PO4) = 145,5 г / 98 г/моль = 1,485 моль
Из уравнения реакции видно, что для полного превращения 3 моль едкого натра необходимо 1 моль фосфорной кислоты. Таким образом, фосфорной кислоты достаточно для превращения 1,485 моль едкого натра. Это значит, что едкий натр является избыточным реагентом, а фосфорная кислота — ограничивающим.
Найдем количество образовавшегося натрийфосфата:
n(Na3PO4) = n(H3PO4) = 1,485 моль
m(Na3PO4) = n(Na3PO4) * M(Na3PO4) = 1,485 моль * 164 г/моль = 243,54 г
Общая масса раствора равна сумме масс едкого натра и фосфорной кислоты:
m(общ) = m(NaOH) + m(H3PO4) = 140 г + 145,5 г = 285,5 г
Теперь можно найти массовую долю натрийфосфата:
массовая доля Na3PO4 = m(Na3PO4) / m(общ) * 100% = 243,54 г / 285,5 г * 100% = 85,3%
Таким образом, массовая доля соли (Na3PO4), образовавшейся при взаимодействии 140 гр. 20%-ного раствора едкого натра и 145,5 гр. 31%-ного раствора фосфорной кислоты, равна 85,3%.
