Алгоритм 9
Расчеты по химическим уравнениям, если одно из реагирующих веществ дано в избытке
Пример. Смешали два раствора, содержащих соответственно 33,3 г хлорида
кальция и 16,4 г фосфата натрия. Вычислите массу образовавшегося фосфата кальция.
С помощью соответствующих обозначений запишем условие задачи, найдем молярные массы веществ, о которых идет речь в условии задачи
Дано:
m(СаСl2)=33,3 г
m(Nа3РО4)=16,4 г
---------------------
m(Са3РО4)2)=? г
М(СаСl2)=111 г/моль
М(Nа3РО4)=164 г/моль
М(Са3РО4)2)=310 г/моль
Найдем количества веществ, масса которых дана в условии задачи
Решение:
n(CaCl2)=33,3/111г/моль=0,3моль
n(Na3PO4)=16,4г/164г/моль=0,1моль
Запишем уравнение реакции. Расставим коэффициенты
ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2?+6МаС1
Над формулами веществ запишем данные о количествах веществ, найденных из условия задачи, а под формулами — стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции
0,3моль 0,1 моль ?моль
ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2?+6NaCl
3моль 2моль 1моль
Определим, какой из реагентов взят в избытке. Для этого сначала обозначим через а количество вещества одного из реагентов, оставив без изменений сведение о количестве вещества другого реагента
0,3моль a моль
ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2?+6NaCl
3моль 2моль
3a=03•2
a=0,2
Распознаем, какой реагентов дан в избытке. Для этого сравним найденное значение а с количеством данного реагента по условию задачи
Для взаимодействия с 0,3 моль CaCl2 потребуется 0,2 моль Na3PO4. По условию имеем только 0,1 моль Na3PO4, что составляет недостаток по отношению к 0,3 моль CaCl2.Следовательно, CaCl2 дан в избытке. Расчет ведем по
Na3PO4.
Перепишем уравнение реакций с молярным соотношением веществ, по которым ведется расчет, обозначим реагент, данный в избытке
0,1моль Xмоль
ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2?+6NаС1
изб. 2 моль 1 моль
Вычислим количество вещества, массу которого требуется найти. Для этого составим пропорцию
=
откуда х=0,05моль.
Следовательно,n(Ca3(PO4)2)= 0,05 моль
Найдем массу вещества, которую требуется вычислить
(Ca3(P04)2)=n(Ca3(P04)2)•
•М(Са3(РО4)2)
m(Са3(РО4)2)=0,05моль•310г/моль =15,5 г
Запишем ответ
Ответ: m(Са3(РО4)2)=15,5г