Question

В насыщенном при 20 °C растворе ортофосфата натрия с плотностью 1,06 г/мл молярная концентрация ионов натрия составляет 2,1 моль/л. Определите, какую массу двенадцативодного кристаллогидрата ортофосфата натрия можно растворить при данной температуре в 150 г раствора ортофосфата натрия с массовой долей соли 5%.

Answer 1

Дано:

- Температура: 20 °C
- Плотность раствора: 1,06 г/мл
- Молярная концентрация ионов натрия: 2,1 моль/л
- Масса раствора: 150 г
- Массовая доля Na3PO4 в растворе: 5%

Найти: массу двенадцативодного кристаллогидрата ортофосфата натрия (Na3PO4•12H2O), которую можно растворить.

Решение:

1) Определим массовую долю фосфата натрия в насыщенном растворе:
- c(Na3PO4) = 0,7 моль/л
- масса Na3PO4 в 1 л раствора: n(Na3PO4) * M(Na3PO4) = 0,7 * 164 г/моль = 114,8 г
- масса 1 л раствора: 1000 мл * 1,06 г/мл = 1060 г
- массовая доля Na3PO4 в насыщенном растворе: o(Na3PO4) = 114,8 / 1060 = 0,1083

2) Обозначим за х г массу Na3PO4•12H2O. Тогда масса конечного раствора равна (х + 150) г, а масса Na3PO4 в конечном растворе равна (х + 150) * 0,1083 г.

3) Рассчитаем массы Na3PO4 в исходном растворе и в исходном кристаллогидрате:
- m(Na3PO4 в исходном растворе) = 150 * 0,05 = 7,5 г
- m(Na3PO4 в Na3PO4•12H2O) = m(Na3PO4•12H2O) * M(Na3PO4) / M(Na3PO4•12H2O) = х * 164 / 380

4) Приравняем сумму масс Na3PO4, найденных в пункте 3, массе Na3PO4, определенной в пункте 2, и находим х:
7,5 + (0,4316 * х) = (0,1083 * х) + 16,23
0,3233 * х = 8,73
х = 8,73 / 0,3233
х ≈ 27 г

Ответ: m(Na3PO4•12H2O) = 27 г.