Обчисліть масу солі, одержаної при взаємодії ортофосфатної кислоти масою 4,9 г та калію

Відповідь:

Щоб обчислити масу солі, одержаної при взаємодії ортофосфатної кислоти (H₃PO₄) масою 4,9 грамів з калієм (K), потрібно врахувати реакційний стехіометрію рівняння реакції.

Рівняння реакції між ортофосфатною кислотою та калієм виглядає наступним чином:

2 H₃PO₄ + 3 K → K₃PO₄ + 3 H₂O

За реакційною стехіометрією, одна молекула ортофосфатної кислоти реагує з трьома молекулами калію, утворюючи одну молекулу солі калію та три молекули води.

Тому, для обчислення маси солі, ми спочатку переведемо масу ортофосфатної кислоти з грамів в молярну масу. Молярна маса H₃PO₄ дорівнює:

(1 × 1.01 г/моль) + (4 × 16.00 г/моль) = 97.03 г/моль

Тепер, ми можемо обчислити кількість молей ортофосфатної кислоти:

кількість молей H₃PO₄ = маса H₃PO₄ / молярна маса H₃PO₄

                  = 4.9 г / 97.03 г/моль

                  ≈ 0.0505 моль

За реакційною стехіометрією, взаємодіючи з 2 молекулами H₃PO₄, одна молекула K утворює одну молекулу K₃PO₄. Отже, кількість молей солі K₃PO₄ буде половиною кількості молей H₃PO₄:

кількість молей K₃PO₄ = 0.0505 моль / 2

                     = 0.02525 моль

Нарешті, для обчислення маси солі K₃PO₄, ми помножимо кількість молей на молярну масу K₃PO₄. Молярна маса K₃PO₄ дорівнює:

(3 × 39.10 г/моль) + (1 × 30.97 г/моль) + (4 × 16.00 г/моль) = 212.27 г/моль

маса K₃PO₄ = кількість молей K₃PO₄ × молярна маса K₃PO₄

          = 0.02525 моль × 212.27 г/моль

          ≈ 5.36 г

Таким чином, маса солі K₃PO₄, одержаної при взаємодії ортофосфатної кислоти масою 4,9 грамів та калію, приблизно дорівнює 5.36 грамам.

Пояснення:

Объяснение:

Щоб обчислити масу солі, необхідно знати стехіометричне співвідношення між ортофосфатною кислотою (H₃PO₄) та калієм (K) утворюваною соллю.

За звичайними умовами ортофосфатна кислота має формулу H₃PO₄, а калій — K.

Щоб утворити сіль, необхідно нейтралізувати всі протони в ортофосфатній кислоті калієм. Оскільки ортофосфатна кислота має трі молекули H₃PO₄, то можна очікувати утворення трьох молекул води (H₂O) та солі К₃РО₄.

Балансоване хімічне рівняння для реакції виглядає наступним чином:

3H₃PO₄ + 3K → K₃РО₄ + 3H₂O

З рівняння видно, що для однієї молекули K ми отримуємо одну молекулу K₃РО₄.

За атомними масами, молярна маса K = 39.1 г/моль, а молярна маса K₃РО₄ буде обчислюватись як сума мас K і РО₄. Молярна маса РО₄ може бути знайдена у таблиці мольних мас елементів і становить 96.06 г/моль.

Тепер, коли ми маємо масу ортофосфатної кислоти (4.9 г), можемо обчислити кількість речовини ортофосфатної кислоти в молях. Це можна зробити, поділивши масу на молярну масу.

Молярна маса H₃PO₄ = 3(1.01 г) + 1(31.0 г) + 4(16.0 г) = 98.0 г/моль

Мольна кількість H₃PO₄ = маса / молярна маса = 4.9 г / 98.0 г/моль ≈ 0.05 моль

Оскільки стехіометричне співвідношення між H₃PO₄ та K₃РО₄ становить 3:1, це означає, що ми отримаємо 0.05 моль K₃РО₄.

Тепер ми можемо обчислити масу K₃РО₄, використовуючи молярну масу K₃РО₄ та кількість речовини в молях:

Маса K₃РО₄ = мольна кількість K₃РО₄ * молярна маса K₃РО₄

Маса K₃РО₄ = 0.05 моль * (39.1 г/моль + 96.06 г/моль) ≈ 6.99 г

Таким чином, маса солі K₃РО₄, одержаної при взаємодії ортофосфатної кислоти масою 4.9 г та калію, становить приблизно 6.99 г.