Question

Получите ортофосфат кальция реакцией нейтрализации и определите массу соли,если к раствору,содержащему 25 грамм кислоты добавили раствор,содержащий 50 грамм щелочи.Определить,в избытке ли щелочь.

Answer 1

Объяснение:

Для получения ортофосфата кальция (Ca3(PO4)2) из реакции нейтрализации между кислотой (H3PO4) и щелочью (NaOH), нам нужно учесть стехиометрию реакции. Сначала найдем уравнение реакции:

H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

Из уравнения видно, что на одну моль кислоты (H3PO4) требуется три моля щелочи (NaOH) для полной нейтрализации.

1. Найдем количество молей кислоты и щелочи:

- Масса H3PO4 = 25 г

- Масса NaOH = 50 г

- Молярная масса H3PO4 = 3 * 1 (H) + 1 * 15.99 (P) + 4 * 16 (O) = 98.99 г/моль

- Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль

Моль кислоты = Масса / Молярная масса = 25 г / 98.99 г/моль ≈ 0.252 моль

Моль щелочи = Масса / Молярная масса = 50 г / 40 г/моль = 1.25 моль

2. Так как для каждой моли кислоты требуется три моля щелочи, то кислота будет в избытке. Давайте найдем количество молей, необходимых для нейтрализации:

Моль щелочи, необходимых для нейтрализации = 0.252 моль (кислоты) * 3 = 0.756 моль (щелочи)

3. Теперь, чтобы найти избыток щелочи, вычтем количество молей, необходимых для нейтрализации, от общего количества молей щелочи:

Избыток щелочи = Общее количество молей щелочи - Моль щелочи, необходимых для нейтрализации

Избыток щелочи = 1.25 моль - 0.756 моль ≈ 0.494 моль

Теперь, чтобы определить массу ортофосфата кальция (Ca3(PO4)2), который образуется в реакции, нам нужно знать мольную массу ортофосфата кальция:

Мольная масса Ca3(PO4)2 = 3 * 40 (Ca) + 2 * (31 (P) + 4 * 16 (O)) = 310.98 г/моль

Теперь мы можем найти массу соли:

Масса Ca3(PO4)2 = Количество молей * Мольная масса = 0.756 моль * 310.98 г/моль ≈ 235.23 г

Итак, масса ортофосфата кальция, который образуется в реакции, составляет примерно 235.23 г. Щелочь находится в избытке, так как её мольное количество больше, чем необходимо для нейтрализации кислоты.

Answer 2

Ортофосфат кальция (Ca3(PO4)2) можно получить путем реакции нейтрализации фосфорной кислоты (H3PO4) с щелочью (например, гидроксидом кальция - Ca(OH)2) согласно уравнению реакции:

3Ca(OH)2 + 2H3PO4 -> Ca3(PO4)2 + 6H2O

При этом каждая молекула ортофосфата кальция образуется из 2 молекул фосфорной кислоты и 3 молекул щелочи.

Для определения массы ортофосфата кальция, образующегося в данной реакции, нужно сначала определить количество веществ фосфорной кислоты и щелочи, используемых в реакции, а затем сравнить их соотношение с соотношением соответствующих веществ в образующемся ортофосфате.

Масса фосфорной кислоты в реакции составляет 25 грамм, а масса щелочи - 50 грамм. Чтобы перевести массу веществ в количество веществ, необходимо разделить их массу на их молярную массу.

Молярная масса фосфорной кислоты (H3PO4) составляет 98 г/моль, а молярная масса щелочи (Ca(OH)2) - 74 г/моль.

Количество веществ фосфорной кислоты в реакции равно:

n(H3PO4) = m(H3PO4) / M(H3PO4) = 25 г / 98 г/моль = 0,255 моль

Количество веществ щелочи в реакции равно:

n(Ca(OH)2) = m(Ca(OH)2) / M(Ca(OH)2) = 50 г / 74 г/моль = 0,676 моль

Из уравнения реакции видно, что соотношение между фосфорной кислотой и ортофосфатом кальция составляет 1:1. Поэтому, чтобы полностью нейтрализовать 0,255 моль фосфорной кислоты, необходимо 0,255 моль ортофосфата кальция.

Масса ортофосфата кальция равна:

m(Ca3(PO4)2) = n(Ca3(PO4)2) * M(Ca3(PO4)2) = 0,255 моль * 310 г/моль = 79,05 г

Таким образом, получена масса ортофосфата кальция, равная 79,05 г.

Чтобы определить, в избытке ли щелочь, нужно сравнить количество использованной и фактически образовавшейся щелочи.

Количество фактически образовавшейся щелочи будет равно:

n(факт)(Ca(OH)2) = n(факт)(Ca3(PO4)2) * (3/2) = 0,255 моль * (3/2) = 0,3825 моль

Разность между фактическим количеством щелочи и изначальным количеством щелочи покажет, в избытке ли щелочь. Если разность положительная, то щелочи было больше, чем требовалось для реакции.

n(исх)(Ca(OH)2) - n(факт)(Ca(OH)2) = 0,676 моль - 0,3825 моль = 0,2935 моль

Таким образом, фактическое количество щелочи меньше изначального на 0,2935 моль, что говорит о том, что она была в избытке.