m 80%(H3PO4)-? находим массу чистого фосфора m(P)=31000-(31000*5%/100%)=29450 g Чтобы из фосфора получить фосфорную кислоту, сначала надо получить его оксид Находим массу оксида фосфора 29450 Х 4P+5O2-->2P2O5 M(P)=31 g/mol , M(P2O5)=142 g/mol 4*31 2*142 29450 / 124 = X/284 X=67450 g к его оксида фосфора прилить воду 67450 X P2O5+3H2O-->2H3PO4 M(H3PO4)=98 g/mol 142 2*98 67450 / 142 = X/196 X= 93100 g m 80%H3PO4= 93100*100%/80%=116375 g = 116.375 kg ответ 116.375 кг
Равновесную концентрацию воды можно считать постоянной, поскольку она заведомо намного выше концентрации любого из реагентов. Рассчитаем ее, исходя из 1 литра воды, который содержит 1000 г воды. Молярная масса воды равна 18 г/моль.
Cm(H₂O) = (1000 г / 18 г/моль) / 1 л = 55,56 моль/л.
Произведение концентрации воды и константы равновесия также постоянно, обозначим его как константу гидролиза Кг:
[OH⁻] [HOCl]
Kг = K [H₂O] = [OCl⁻]
Выразим [OH⁻] через [H⁺] с ионного произведения воды Kw = [H⁺] [OH⁻]: [OH⁻] = Kw / [H⁺]
Kw [HOCl]
Кг =
[H⁺] [OCl⁻]
Диссоциация слабой кислоты (в нашем случае хлорноватистой HClO) характеризуется константой диссоциации Ka:
[H⁺][OCl⁻] Kа = = 2,95*10⁻⁸ [HOCl]
Тогда выражение для константы гидролиза примет вид:
Кг = Kw / Ка,
Кг = 10⁻¹⁴ / 2,95*10⁻⁸ = 3,39*10⁻⁶
Найдем степень гидролиза (доля соли, подвергшаяся гидролизу).
Рассмотрим еще раз уравнение гидролиза и определим концентрации всех ионов. Пусть исходная концентрация соли С, а степень гидролиза h. Тогда Ch – это концентрация той части аниона OCl⁻, которая подверглась гидролизу и образовала Ch моль/л слабой кислоты HOCl и Ch моль/л гидроксильных ионов OH⁻, а (С-Ch) – концентрация аниона, не подвергшегося гидролизу:
OCl⁻ + H₂O ⇄ OH⁻ + HOCl
С – Ch Ch Ch
Подставляем эти значения в выражение для константы гидролиза:
[OH⁻] [HOCl] Ch*Ch
Kг = = = Ch² / (1-h)
[OCl⁻] C - Ch
При малой степени гидролиза (h<<1) разность (1- h) можно приравнять к единице: 1- h = 1.
W(H3PO4)=80%
m(P)=31 kg=31000 g
W(прим)=5%
m 80%(H3PO4)-?
находим массу чистого фосфора
m(P)=31000-(31000*5%/100%)=29450 g
Чтобы из фосфора получить фосфорную кислоту, сначала надо получить его оксид
Находим массу оксида фосфора
29450 Х
4P+5O2-->2P2O5 M(P)=31 g/mol , M(P2O5)=142 g/mol
4*31 2*142
29450 / 124 = X/284
X=67450 g
к его оксида фосфора прилить воду
67450 X
P2O5+3H2O-->2H3PO4 M(H3PO4)=98 g/mol
142 2*98
67450 / 142 = X/196
X= 93100 g
m 80%H3PO4= 93100*100%/80%=116375 g = 116.375 kg
ответ 116.375 кг
Молекулярное уравнение образования
HOCl + NaOH ⇄ NaOCl + H₂O
Полное ионное уравнение образования
HOCl + Na⁺ + OH⁻ ⇄ Na⁺ + OCl⁻ + H₂O
Краткое ионное уравнение образования
HOCl + OH⁻ ⇄ OCl⁻ + H₂O
Молекулярное уравнение гидролиза
NaOCl + H₂O ⇄ NaOH + HOCl
Полное ионное уравнение гидролиза
Na⁺ + OCl⁻ + H₂O ⇄ Na⁺ + OH⁻ + HOCl
Краткое ионное уравнение гидролиза
OCl⁻ + H₂O ⇄ OH⁻ + HOCl
Константа равновесия для последней реакции:
[OH⁻] [HOCl]
K = , или
[OCl⁻] [H₂O]
[OH⁻] [HOCl]
K [H₂O] =
[OCl⁻]
Равновесную концентрацию воды можно считать постоянной, поскольку она заведомо намного выше концентрации любого из реагентов. Рассчитаем ее, исходя из 1 литра воды, который содержит 1000 г воды. Молярная масса воды равна 18 г/моль.
Cm(H₂O) = (1000 г / 18 г/моль) / 1 л = 55,56 моль/л.
Произведение концентрации воды и константы равновесия также постоянно, обозначим его как константу гидролиза Кг:
[OH⁻] [HOCl]
Kг = K [H₂O] =
[OCl⁻]
Выразим [OH⁻] через [H⁺] с ионного произведения воды Kw = [H⁺] [OH⁻]: [OH⁻] = Kw / [H⁺]
Kw [HOCl]
Кг =
[H⁺] [OCl⁻]
Диссоциация слабой кислоты (в нашем случае хлорноватистой HClO) характеризуется константой диссоциации Ka:
[H⁺][OCl⁻]
Kа = = 2,95*10⁻⁸
[HOCl]
Тогда выражение для константы гидролиза примет вид:
Кг = Kw / Ка,
Кг = 10⁻¹⁴ / 2,95*10⁻⁸ = 3,39*10⁻⁶
Найдем степень гидролиза (доля соли, подвергшаяся гидролизу).
Рассмотрим еще раз уравнение гидролиза и определим концентрации всех ионов. Пусть исходная концентрация соли С, а степень гидролиза h. Тогда Ch – это концентрация той части аниона OCl⁻, которая подверглась гидролизу и образовала Ch моль/л слабой кислоты HOCl и Ch моль/л гидроксильных ионов OH⁻, а (С-Ch) – концентрация аниона, не подвергшегося гидролизу:
OCl⁻ + H₂O ⇄ OH⁻ + HOCl
С – Ch Ch Ch
Подставляем эти значения в выражение для константы гидролиза:
[OH⁻] [HOCl] Ch*Ch
Kг = = = Ch² / (1-h)
[OCl⁻] C - Ch
При малой степени гидролиза (h<<1) разность (1- h) можно приравнять к единице: 1- h = 1.
Тогда
Кг = Ch²
h = √(Кг / С) = √(3,39*10⁻⁶/0,01) = 0,0184
Находим pH раствора.
Из ионного произведения воды [H⁺] = Kw / [OH⁻]
А поскольку [OH⁻] = Ch, получаем:
[H⁺] = Kw / [OH⁻] = Kw / (Ch) = 10⁻¹⁴ / (0.01 * 0,0184) = 5,43*10⁻¹¹
pH = - lg [H⁺] = -lg 5,43*10⁻¹¹ = -(-10.26) = 10.26 = 10,3
pH > 7, среда щелочная
Или, используя соотношение pH + pOH = 14:
Поскольку [OH⁻] = Ch, pOH = - lg [OH⁻] = -lg (Ch) = - lg (0.01 * 0,0184) =
= - lg(0.000184) = -(-3.74) = 3.74 = 3.7
pH = 14 – pOH = 14 – 3.7 = 10.3
pH = 10.3