Дано:
- Массовая доля фосфора в образце апатита = 15,4 %
Формула апатита: Ca5(PO4)3(F,OH) (содержит фосфат кальция)
Найти:
- Массовую долю ортофосфата кальция (Ca3(PO4)2) в образце.
Решение:
1. Рассчитаем массовую долю фосфора в ортофосфате кальция (Ca3(PO4)2):
Молярная масса Ca3(PO4)2:
- Ca: 40,08 г/моль
- P: 30,97 г/моль
- O: 16,00 г/моль
Молярная масса Ca3(PO4)2 = 3 * 40,08 + 2 * (30,97 + 4 * 16,00)
= 120,24 + 2 * (30,97 + 64,00)
= 120,24 + 2 * 94,97
= 120,24 + 189,94
= 310,18 г/моль
2. Количество атомов фосфора в Ca3(PO4)2:
В одном моле Ca3(PO4)2 содержится 2 моль фосфора.
3. Масса фосфора в одном моле ортофосфата кальция:
Масса фосфора в Ca3(PO4)2 = 2 * 30,97 г = 61,94 г
4. Массовая доля фосфора в Ca3(PO4)2:
Массовая доля фосфора = (61,94 / 310,18) * 100 % ≈ 19,98 %
5. Теперь можем рассчитать массовую долю ортофосфата кальция в образце апатита с учетом, что 15,4 % - это доля фосфора из всех соединений:
x - массовая доля Ca3(PO4)2 в образце, тогда:
0,1998 * x = 0,154
x = 0,154 / 0,1998
x ≈ 0,7707 или 77,07 %
Ответ:
Массовая доля ортофосфата кальция в образце апатита составляет примерно 77,07 %.