Question

Є 3л фосфорної кислоти з См=2моль/л. Знайти Т,Сн,См,W%

Answer 1

Для решения данной задачи о нахождении концентраций и массовой доли компонентов в растворе фосфорной кислоты (H₃PO₄), мы можем использовать уравнение химической реакции диссоциации фосфорной кислоты в воде:

H₃PO₄ ⇌ H⁺ + H₂PO₄⁻ ⇌ H⁺ + HPO₄²⁻ ⇌ H⁺ + PO₄³⁻

Фосфорная кислота может диссоциировать в 3 ступенях, образуя три различных иона: H⁺ (водородный ион), H₂PO₄⁻ (дигидрофосфат-ион) и PO₄³⁻ (фосфат-ион).

У нас есть раствор фосфорной кислоты с концентрацией См = 2 моль/литр. Теперь мы можем рассчитать концентрации каждого из ионов на каждом этапе диссоциации.

1. Первая ступень диссоциации: H₃PO₄ ⇌ H⁺ + H₂PO₄⁻ С начальной концентрацией См = 2 моль/литр.

На этой ступени диссоциации, половина моля фосфорной кислоты будет диссоциирована, и мы получим H⁺ и H₂PO₄⁻ ионы с концентрацией Сн = 1 моль/литр каждый.

2. Вторая ступень диссоциации: H₂PO₄⁻ ⇌ H⁺ + HPO₄²⁻

С начальной концентрацией Сн = 1 моль/литр.

На этой ступени диссоциации, половина моля H₂PO₄⁻ будет диссоциирована, и мы получим H⁺ и HPO₄²⁻ ионы с концентрацией Сн = 0.5 моль/литр каждый.

3. Третья ступень диссоциации: HPO₄²⁻ ⇌ H⁺ + PO₄³⁻

С начальной концентрацией Сн = 0.5 моль/литр.

На этой ступени диссоциации, половина моля HPO₄²⁻ будет диссоциирована, и мы получим H⁺ и PO₄³⁻ ионы с концентрацией Сн = 0.25 моль/литр каждый.

Теперь мы можем рассчитать массовую долю каждого из ионов. Для этого нам нужно найти молярные массы каждого иона и выразить их массу в граммах.

Молярные массы: - H⁺: 1 г/моль - H₂PO₄⁻: 98 г/моль - HPO₄²⁻: 98 г/моль - PO₄³⁻: 94 г/моль

Теперь найдем массовую долю каждого иона на каждой ступени диссоциации:

1. Для H⁺ на первой ступени диссоциации: Массовая доля H⁺ = (масса H⁺ / общая масса раствора) * 100% Масса H⁺ = 1 г/моль * Сн = 1 г/л Общая масса раствора = См = 2 г/л Массовая доля H⁺ = (1 г/л / 2 г/л) * 100% = 50%

2. Для H₂PO₄⁻ на второй ступени диссоциации: Массовая доля H₂PO₄⁻ = (масса H₂PO₄⁻ / общая масса раствора) * 100% Масса H₂PO₄⁻ = 98 г/моль * Сн = 98 г/л Общая масса раствора = См = 2 г/л Массовая доля H₂PO₄⁻ = (98 г/л / 2 г/л) * 100% = 4900%

3. Для HPO₄²⁻ на третьей ступени диссоциации: Массовая доля HPO₄²⁻ = (масса HPO₄²⁻ / общая масса раствора) * 100% Масса HPO₄²⁻ = 98 г/моль * Сн = 98 г/л Общая масса раствора = См = 2 г/л Массовая доля HPO₄²⁻ = (98 г/л / 2 г/л) * 100% = 4900%

4. Для PO₄³⁻ на третьей ступени диссоциации: Массовая доля PO₄³⁻ = (масса PO₄³⁻ / общая масса раствора) * 100% Масса PO₄³⁻ = 94 г/моль * Сн = 94 г/л Общая масса раствора = См = 2 г/л Массовая доля PO₄³⁻ = (94 г/л / 2 г/л) * 100% = 4700%

Таким образом, массовая доля компонентов в растворе фосфорной кислоты составляет: - H⁺: 50% - H₂PO₄⁻: 4900% - HPO₄²⁻: 4900% - PO₄³⁻: 4700%

Обратите внимание, что массов