Дано:
Массовая доля примесей в коксе = 3%
Количество моль фосфата кальция и молекулярного фосфора = 15 кмоль
Найти:
Массу кокса, содержащего 3% примесей, необходимую для восстановления 15 кмоль фосфата кальция и молекулярного фосфора.
Решение с расчетом:
Для начала определим молярную массу фосфата кальция (Ca3(PO4)2) и молекулярного фосфора (P4).
Молярная масса фосфата кальция:
Ca: 40.08 г/моль
P: 30.97 г/моль
O: 16.00 г/моль
M(Ca3(PO4)2) = 3 * 40.08 + 2 * 30.97 + 8 * 16.00
M(Ca3(PO4)2) = 310.18 г/моль
Молярная масса молекулярного фосфора (P4):
M(P4) = 4 * 30.97
M(P4) = 123.88 г/моль
Теперь найдем количество массы фосфата кальция и молекулярного фосфора:
m = n * M
m(Ca3(PO4)2) = 15 кмоль * 310.18 г/моль
m(Ca3(PO4)2) = 4652.7 г
m(P4) = 15 кмоль * 123.88 г/моль
m(P4) = 1858.2 г
Теперь найдем общую массу веществ, подлежащих восстановлению:
m_total = m(Ca3(PO4)2) + m(P4)
m_total = 4652.7 г + 1858.2 г
m_total = 6510.9 г
Так как нам нужна масса кокса, содержащего 3% примесей, то можем использовать формулу:
m_coke = m_total / (1 - percentage_impurities)
m_coke = 6510.9 г / (1 - 0.03)
m_coke = 6510.9 г / 0.97
m_coke ≈ 6713.6 г
Ответ:
Масса кокса, содержащего 3% примесей, необходимая для восстановления 15 кмоль фосфата кальция и молекулярного фосфора, составляет примерно 6713.6 г.