Смешали растворы, содержащие 15,0 г бромида кальция и 12,3 г фосфата натрия. Рассчитайте массу осадка и массы веществ в растворе после окончания реакции.
от

1 Ответ

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.
от