Дано:
- Концентрация раствора фосфорной кислоты (H3PO4) = 62%
- Плотность раствора фосфорной кислоты (р) = 1,44 г/мл
- Масса фосфата натрия (Na3PO4) = 57,4 г
- Выход продукта реакции = 70%
Найти:
- Объем раствора фосфорной кислоты, который был затрачен.
Решение:
1. Определим фактическую массу фосфата натрия с учетом выхода продукта реакции:
масса фосфата (фактическая) = масса фосфата / (выход / 100)
масса фосфата (фактическая) = 57,4 г / 0,70 ≈ 82,0 г
2. Находим количество молей фосфата натрия:
M(Na3PO4) = 3 * 22,99 (Na) + 30,97 (P) + 4 * 16 (O)
= 68,97 + 30,97 + 64 = 163,94 г/моль
n(Na3PO4) = масса / M = 82,0 г / 163,94 г/моль ≈ 0,500 моль
3. Из уравнения реакции следует, что для образования 1 моль Na3PO4 необходимо 1 моль H3PO4. Следовательно:
n(H3PO4) = n(Na3PO4) = 0,500 моль
4. Теперь найдем массу фосфорной кислоты:
M(H3PO4) = 3 * 1,007 (H) + 30,97 (P) + 4 * 16 (O)
= 3,021 + 30,97 + 64 = 98,99 г/моль
масса(H3PO4) = n(H3PO4) * M(H3PO4) = 0,500 моль * 98,99 г/моль = 49,495 г
5. Теперь определим объем раствора фосфорной кислоты, используя плотность и концентрацию:
Масса раствора = масса H3PO4 / процентное содержание
масса раствора = 49,495 г / 0,62 ≈ 79,97 г
6. Найдём объем раствора, используя плотность:
V = масса / плотность
V = 79,97 г / 1,44 г/мл ≈ 55,55 мл
Ответ:
Объем раствора фосфорной кислоты, затраченный на реакцию, составляет примерно 55,55 мл.