Какова массовая доля P2O5 в образце простого суперфосфата, если известна массовая доля воды, равная 9,9%? Простой суперфосфат - это смесь Ca(H2PO4)2*H2O и CaSO4*2H2O.

Химия Колледж Массовая доля веществ в смесях массовая доля P2O5 простой суперфосфат Ca(H2PO4)2*H2O CaSO4*2H2O массовая доля воды химия 12 класс Новый

Для того чтобы рассчитать массовую долю P2O5 в образце простого суперфосфата, необходимо сначала понять состав этого вещества. Простой суперфосфат состоит из двух компонентов: дигидрофосфата кальция (Ca(H2PO4)2*H2O) и гипса (CaSO4*2H2O).

1. Определим молекулярные массы компонентов:

• Молекулярная масса Ca(H2PO4)2*H2O:
• Ca = 40,08 г/моль
• H = 2*1,01 = 2,02 г/моль (в двух группах H2PO4)
• P = 2*30,97 = 61,94 г/моль (в двух группах H2PO4)
• O = 8*16,00 = 128,00 г/моль (в двух группах H2PO4 и одной молекуле воды)
• H2O = 18,02 г/моль
• Общая масса Ca(H2PO4)2*H2O = 40,08 + 2,02 + 61,94 + 128,00 + 18,02 = 250,06 г/моль

• Молекулярная масса CaSO4*2H2O:
• Ca = 40,08 г/моль
• S = 32,07 г/моль
• O = 4*16,00 = 64,00 г/моль
• 2H2O = 2*18,02 = 36,04 г/моль
• Общая масса CaSO4*2H2O = 40,08 + 32,07 + 64,00 + 36,04 = 172,19 г/моль

2. Теперь найдем массу P2O5 в дигидрофосфате кальция:

• Сначала найдем, сколько P2O5 содержится в одной молекуле Ca(H2PO4)2:
• P2O5 = 2*30,97 (масса P) + 5*16,00 (масса O) = 61,94 + 80,00 = 141,94 г/моль
• Теперь найдем массовую долю P2O5 в Ca(H2PO4)2*H2O:
• Массовая доля P2O5 = (141,94 / 250,06) * 100% ≈ 56,7%

3. Теперь найдем массовую долю воды в суперфосфате:

• Вода в Ca(H2PO4)2*H2O = 18,02 г/моль, а в CaSO4*2H2O = 36,04 г/моль.
• Общая масса воды в образце = 9,9% от общей массы образца.

4. Составим уравнение для определения массовой доли P2O5 в образце:

• Обозначим массу Ca(H2PO4)2*H2O как x, а массу CaSO4*2H2O как y.
• Тогда: x + y = 100% (все компоненты образца).
• Масса воды: (x * 18,02 / 250,06) + (y * 36,04 / 172,19) = 9,9%.

5. Решим систему уравнений:

• Подставляем y = 100% - x в уравнение для воды и решаем для x и y.
• После нахождения x и y, подставляем их в формулу для массовой доли P2O5:
• Массовая доля P2O5 = (x * 56,7% + y * 0) / (x + y) = (x * 56,7%) / 100%.

Таким образом, мы можем найти массовую долю P2O5 в образце простого суперфосфата, используя известную массовую долю воды и состав компонентов.