Дано:
Масса фосфата кальция (Ca₃(PO₄)₂): m = 62 г
Процент примесей в фосфате кальция: 50%
Масса воды: m_воды = 100 г
Масса ацетата кальция (Ca(CH₃COO)₂): m_ацетата = 31,6 г
Найти:
Массовые доли веществ в полученном растворе.
Решение:
1. Найдем массу чистого фосфата кальция (без примесей):
m_чистого_фосфата = m * (1 - 50%) = m * 0,5 = 62 г * 0,5 = 31 г
2. Найдем количество вещества фосфата кальция:
n_фосфата = m_чистого_фосфата / M_фосфата,
где M_фосфата - молярная масса фосфата кальция (Ca₃(PO₄)₂).
Молярная масса фосфата кальция:
M_фосфата = 3 * M_Ca + 2 * M_PO₄
M_Ca = 40 г/моль (молярная масса кальция)
M_PO₄ = 31 г/моль (молярная масса фосфора) + 4 * 16 г/моль (молярная масса кислорода)
M_PO₄ = 31 г/моль + 4 * 16 г/моль = 31 г/моль + 64 г/моль = 95 г/моль
M_фосфата = 3 * 40 г/моль + 2 * 95 г/моль = 120 г/моль + 190 г/моль = 310 г/моль
n_фосфата = 31 г / 310 г/моль = 0,1 моль
3. Известно, что при полном разложении фосфата кальция образуется фосфор:
Ca₃(PO₄)₂ -> 3Ca + P + 2O
Масса фосфора, полученного из фосфата кальция:
m_фосфора = n_фосфата * M_фосфора,
где M_фосфора - молярная масса фосфора.
M_фосфора = 31 г/моль
m_фосфора = 0,1 моль * 31 г/моль = 3,1 г
4. Оксид фосфора (V), образовавшийся при полном разложении фосфата кальция, полностью растворяется в воде.
5. Найдем массовую долю фосфора в растворе:
Массовая доля фосфора = (m_фосфора / (m_фосфора + m_воды + m_ацетата)) * 100%
Массовая доля фосфора = (3,1 г / (3,1 г + 100 г + 31,6 г)) * 100% ≈ (3,1 г / 134,6 г) * 100% ≈ 2,31%
6. Ацетат кальция (Ca(CH₃COO)₂) полностью растворяется в воде.
7. Найдем массовую долю ацетата кальция в растворе:
Массовая доля ацетата кальция = (m_ацетата / (m_фосфора + m_воды + m_ацетата)) * 100%
Массовая доля ацетата кальция = (31,6 г / (3,1 г + 100 г + 31,6 г)) * 100% ≈ (31,6 г / 134,6 г) * 100% ≈ 23,48%
Ответ:
Массовая доля фосфора в полученном растворе составляет примерно 2,31%, а массовая доля ацетата кальция - примерно 23,48%.