Дано:
- масса фосфора (P) = 186 кг
- выход продукта реакции = 80%
Найти:
- массу фосфата кальция (Ca3(PO4)2), необходимую для получения 186 кг фосфора.
Решение:
1. Учитываем выход продукта реакции, чтобы определить фактическую массу фосфора, которую нужно получить:
масса фосфора (фактическая) = масса фосфора / (выход / 100)
масса фосфора (фактическая) = 186 кг / 0,80 = 232,5 кг
2. Найдем количество моль фосфора:
M(P) = 30,97 г/моль
n(P) = масса / M = 232500 г / 30,97 г/моль (переводим кг в г)
n(P) ≈ 7513,76 моль
3. Из уравнения реакции следуем, что 1 моль Ca3(PO4)2 дает 2 моль фосфора. Таким образом, находим количество моль фосфата кальция:
n(Ca3(PO4)2) = n(P) / 2 = 7513,76 моль / 2 ≈ 3756,88 моль
4. Найдем массу фосфата кальция:
M(Ca3(PO4)2) = 3 * 40,08 (Ca) + 2 * (30,97 (P) + 4 * 16 (O))
= 3 * 40,08 + 2 * (30,97 + 64)
= 120,24 + 2 * 94,97
= 120,24 + 189,94
= 310,18 г/моль
5. Теперь вычислим массу фосфата кальция:
масса(Ca3(PO4)2) = n(Ca3(PO4)2) * M(Ca3(PO4)2)
= 3756,88 моль * 310,18 г/моль
= 1167117,5 г ≈ 1167,12 кг
Ответ:
Необходимая масса фосфата кальция для получения 186 кг фосфора составляет примерно 1167,12 кг.