Дано:
- Массовая доля P2O5 в составе фосфорита = 40%
- Формула фосфата кальция = Ca3(PO4)2
Найти:
- Массовую долю фосфата кальция в составе фосфорита.
Решение:
1. Определим молярные массы компонентов:
М(Ca) = 40 г/моль
М(P) = 31 г/моль
М(O) = 16 г/моль
Найдем молярную массу P2O5:
М(P2O5) = 2 * M(P) + 5 * M(O)
= 2 * 31 + 5 * 16
= 62 + 80
= 142 г/моль
Найдем молярную массу фосфата кальция:
М(Ca3(PO4)2) = 3 * M(Ca) + 2 * M(PO4)
Сначала найдем молярную массу PO4:
М(PO4) = M(P) + 4 * M(O)
= 31 + 4 * 16
= 31 + 64
= 95 г/моль
Теперь найдем полную массу фосфата кальция:
М(Ca3(PO4)2) = 3 * 40 + 2 * 95
= 120 + 190
= 310 г/моль
2. Рассчитаем, сколько P2O5 содержится в одном моле фосфата кальция:
В одном моль фосфата кальция (Ca3(PO4)2) содержится 2 моля фосфора (P), что соответствует:
Поскольку в P2O5 два атома фосфора, то:
Для 2 моль P нужно 1 моль P2O5, значит:
1 моль P2O5 = 142 г
3. Рассчитаем массовую долю фосфата кальция, который содержит это количество P2O5:
Если 142 г P2O5 соответствует 310 г Ca3(PO4)2, то:
Массовая доля Ca3(PO4)2 = (масса(Ca3(PO4)2) / масса(P2O5)) * массе(P2O5)
Массовая доля Ca3(PO4)2 = (310 / 142) * 100% ≈ 218.3%
4. Мы знаем, что 40% составляют P2O5, тогда:
Массовая доля фосфата кальция в фосфорите будет пропорциональна:
x = (40 * 310) / 142 ≈ 87.32%
Ответ:
Массовая доля фосфата кальция в составе фосфорита составляет примерно 87.32%.