дано:
- масса бромида кальция (CaBr2) m(CaBr2) = 15,0 г
- масса фосфата натрия (Na3PO4) m(Na3PO4) = 12,3 г
найти:
массу осадка и массы веществ в растворе после окончания реакции.
решение:
1. Найдем молярные массы реагентов:
- M(CaBr2) = 40,08 (Ca) + 2 * 79,9 (Br) = 40,08 + 159,8 = 199,88 г/моль
- M(Na3PO4) = 3 * 22,99 (Na) + 30,97 (P) + 4 * 16 (O) = 68,97 + 30,97 + 64 = 163,94 г/моль
2. Рассчитаем количество вещества для каждого реагента:
n(CaBr2) = m(CaBr2) / M(CaBr2)
n(CaBr2) = 15,0 г / 199,88 г/моль ≈ 0,075 моль
n(Na3PO4) = m(Na3PO4) / M(Na3PO4)
n(Na3PO4) = 12,3 г / 163,94 г/моль ≈ 0,075 моль
3. Установим уравнение реакции:
CaBr2 + Na3PO4 → Ca3(PO4)2 ↓ + NaBr
Согласно уравнению, 1 моль CaBr2 реагирует с 1 моль Na3PO4. Данное количество также показывает, что каждый реагент участвует в реакции в одинаковых количествах. Однако, чтобы образовать осадок Ca3(PO4)2, необходимо учитывать коэффициенты:
3 CaBr2 + 2 Na3PO4 → Ca3(PO4)2 ↓ + 6 NaBr
Это означает, что на 3 моль CaBr2 нужно 2 моль Na3PO4.
4. Определим лимитирующий реагент:
3 моль CaBr2 требует 2 моль Na3PO4. У нас 0,075 моль CaBr2 и 0,075 моль Na3PO4 — оба реагента находятся в стехиометрически правильном соотношении. Поэтому ни один из них не является лимитирующим.
5. Рассчитаем массу осадка Ca3(PO4)2, который будет образован:
Количество вещества Ca3(PO4)2, образованного в реакции:
n(Ca3(PO4)2) = n(CaBr2) / 3 = 0,075 моль / 3 = 0,025 моль
Молярная масса Ca3(PO4)2:
M(Ca3(PO4)2) = 3 * 40,08 + 2 * (30,97 + 4 * 16)
= 120,24 + 2 * (30,97 + 64)
= 120,24 + 2 * 94,97
= 120,24 + 189,94 = 310,18 г/моль
Теперь можно найти массу Ca3(PO4)2:
m(Ca3(PO4)2) = n(Ca3(PO4)2) * M(Ca3(PO4)2
= 0,025 моль * 310,18 г/моль ≈ 7,75 г
6. Находим массы оставшихся веществ в растворе после реакции:
Масса бромида кальция, которая осталась:
m(CaBr2) оставшиеся = 15,0 г - (кол-во CaBr2, использованного в реакции)
Поскольку CaBr2 не был лимитирующим, остатка не будет.
Для Na3PO4:
m(Na3PO4) оставшиеся = 12,3 г - (использованных в реакции)
Используемая масса Na3PO4 составит:
m(Na3PO4) использованный = (0,075 моль * 163,94 г/моль) = 12,3 г.
Поэтому остатка тоже не будет.
ответ:
Масса осадка Ca3(PO4)2 составляет 7,75 г. Остатка бромида кальция и фосфата натрия не остается.