Химия
8 класс
Вопрос
В насыщенном при $20^{ \circ} C$ растворе ортофосфата натрия с плотностью 1,06 г/мл молярная концентрация ионов натрия составляет 2,1 моль/л. Определите, какую массу двенадцативодного кристаллогидрата ортофосфата натрия можно растворить при данной температуре в 150 г раствора ортофосфата натрия с массовой долей соли 5%.
Ответ
Определяем массовую долю фосфата натрия в насыщенном растворе:
$C(Na_{3}PO_{4}) = \frac{C(Na^{+})}{3} = \frac{2,1}{3} = 0,7 моль/л. m(Na_{3}PO_{4} \: в \: 1 \: л \: раствора) = 0,7 \cdot 164 = 114,8 г$.
$m(1 \: л \: раствора) = 1000 \cdot 1,06 = 1060 г. \omega (Na_{3}PO_{4} \: в \: насыщенном \: растворе) = \frac{114,8}{1060} = 0,1083$.
Обозначим за $x$ массу $Na_{3}PO_{4} \cdot 12H_{2}O$, тогда масса конечного раствора равна $x + 150 г$ и $m(Na_{3}PO_{4} \: в \: конечном \: растворе \: равна \: (x + 150) \cdot 0,1083 = 0,1083x + 16,23 г$.
Рассчитываем массы $Na_{3}PO_{4}$ в исходном растворе и в исходном кристаллогидрате:
$m(Na_{3}PO_{4} \: в \: исходном \: растворе) = 150 \cdot 0,05 = 7,5 г$.
$m(Na_{3}PO_{4} \: в \: Na_{3}PO_{4} \cdot 12H_{2}O) = \frac{m(Na_{3}PO_{4} \cdot 12H_{2}O) \cdot M(Na_{3}PO_{4})}{M(Na_{3}PO_{4} \cdot 12H_{2}O)} = \frac{x \cdot 164} {380} = 0,4316x$.
Приравниваем сумму масс $Na_{3}PO_{4}$, массе $Na_{3}PO_{4}$, и находим $x$:
$7,5 + 0,4316x = 0,1083x + 16,23. 0,3233x = 8,73. x = 27 г$.
Ответ: $m(Na_{3}PO_{4} \cdot 12H_{2}O) = 27 г$.