Какова масса осадка, образовавшегося после реакции 100 г фосфорной кислоты с гидроксидом алюминия?

Хорошо, давайте решим эту задачу.

Сначала мы должны определить химическую реакцию между фосфорной кислотой (H3PO4) и гидроксидом алюминия (Al(OH)3). Фосфорная кислота - трехосновная, а гидроксид алюминия - трехчленный. Поэтому химическое уравнение этой реакции можно записать следующим образом:

H3PO4 + Al(OH)3 → AlPO4 + H2O

Теперь посмотрим на стехиометрию этой реакции. В уравнении видно, что каждый молекула фосфорной кислоты реагирует с одной молекулой гидроксида алюминия, образуя одну молекулу осадка алюминий фосфат и одну молекулу воды.

Мы знаем, что масса фосфорной кислоты составляет 100 г. Теперь у нас есть два способа решить задачу. Давайте рассмотрим оба.

1. Масса осадка. Для того чтобы найти массу осадка алюминий фосфата (AlPO4), нам нужно знать молярные массы всех соединений. Молярная масса фосфорной кислоты (H3PO4) равна приблизительно 98 г/моль, а молярная масса гидроксида алюминия (Al(OH)3) около 78 г/моль. Масса осадка равна сумме массы алюминий фосфата и массы воды, которая образуется.

Для этого нам нужно найти количество вещества фосфорной кислоты и гидроксида алюминия, используя молярные массы. Количество вещества (в молях) можно найти, разделив массу вещества на его молярную массу, используя формулу:

n = m/M,

где n - количество вещества (в молях), m - масса вещества (в граммах), M - молярная масса вещества (в г/моль).

Таким образом, количество вещества фосфорной кислоты (H3PO4) равно:

n(H3PO4) = m(H3PO4)/M(H3PO4) = 100 г / 98 г/моль = 1,02 моль.

Аналогично, количество вещества гидроксида алюминия (Al(OH)3) составляет:

n(Al(OH)3) = m(Al(OH)3)/M(Al(OH)3) = 100 г / 78 г/моль = 1,28 моль.

Теперь мы видим, что в реакции гидроксид алюминия избыточен, поскольку его количество вещества больше. Это означает, что фосфорная кислота полностью реагирует, а гидроксид алюминия остается в избытке.

Поскольку соотношение между фосфорной кислотой и осадком алюминий фосфат 1:1, то количество вещества алюминий фосфата равно 1,02 моль.

Наконец, найдем массу осадка алюминий фосфат. Для этого умножим количество вещества на его молярную массу:

m(AlPO4) = n(AlPO4) × M(AlPO4) = 1,02 моль × (102 г/моль) = 104,04 г.

Масса получившегося осадка алюминий фосфат составляет около 104,04 г.

2. Пошаговое решение. Мы можем также решить эту задачу пошагово, используя массовые соотношения. Сперва нужно вычислить количество вещества фосфорной кислоты по формуле n = m/M, где m - масса вещества, а M - его молярная масса. Затем, зная стехиометрическое соотношение реакции, можно определить количество вещества осадка. Наконец, мы можем определить массу осадка по формуле m = n × M, где n - количество вещества, а M - его молярная масса.

Для данной задачи это будет выглядеть так:

1. Вычисление количества вещества фосфорной кислоты:
n(H3PO4) = m(H3PO4)/M(H3PO4) = 100 г / 98 г/моль = 1,02 моль.

2. Поскольку соотношение между фосфорной кислотой и осадком алюминий фосфат 1:1, то количество вещества алюминий фосфата равно 1,02 моль.

3. Определение массы осадка алюминий фосфат:
m(AlPO4) = n(AlPO4) × M(AlPO4) = 1,02 моль × (102 г/моль) = 104,04 г.

Таким образом, масса получившегося осадка алюминий фосфат составляет около 104,04 г.

Надеюсь, эта подробная информация помогла вам понять, как решать эту задачу.