Задача на определение массовых долей веществ.

[SpaceProbe]

Аммиак объемом 9,8 л (объем измерен при температуре 25°С и давлении 1 атм)

пропустили через 80 мл 24,5%-ного раствора фосфорной кислоты (плотность

раствора 1,25 г/мл). Определить массовые доли веществ в полученном растворе.(Олимпиада школьников СПБГУ 2009 год)

 

Решил, но не уверен правильно или нет:

3NH3 + H3PO4 = (NH4)3PO4(осадок)

n(NH3) = 9,8/22,4 = 0,4375 моль

m(р-ра H3PO4) = 100 * 0,245 = 24,5 г

n(H3PO4) = 24,5/98 = 0,25 моль

 

Из пропорции 0,4375/3=0,25/1 находим, что фосфорная кислота у нас в избытке, проводим расчеты по аммиаку:

 

m((NH4)3PO4) = 176 * 0,1458 = 25,66 г

m(H3PO4) = 10,22 г

ω(H3PO4) = 10,22/35,88*100 = 28,48 %

ω((NH4)3PO4)= 71,52 %

Как я понял воду и фосфат аммония(т.к. это осадок) не нужно учитывать при составлении массовых долей? Заранее спасибо.

[FilIgor]

3NH3 + H3PO4 = (NH4)3PO4(осадок)

n(NH3) = 9,8/22,4 = 0,4375 моль

2 ошибки сходу.

1. фосфат аммония - отнюдь не осадок. Он растворим.

2. При определении n(NH3) не учтена темература.

 

Дальше даже не смотрел - нет уже смысла.

[SpaceProbe]

2 ошибки сходу.

1. фосфат аммония - отнюдь не осадок. Он растворим.

2. При определении n(NH3) не учтена темература.

 

Дальше даже не смотрел - нет уже смысла.

 

Действительно, не туда посмотрел в таблице растворимости веществ. Спасибо за столь оперативную помощь. Не обращать внимания на приведённую в скобках информацию было тоже очень глупо с моей стороны :mellow: .

n(NH3) = 9,8/0,0821 * 298 = 0,4 моль

m(р-ра H3PO4) = 100 * 0,245 = 24,5 г

n(H3PO4) = 24,5/98 = 0,25 моль

 

Из пропорции 0,4/3=0,25/1 находим, что фосфорная кислота взята в избытке, поэтому проводим расчеты по аммиаку.

m((NH4)3PO4) = 0,133 * 176 = 23,4 г

m(H3PO4) = 25,66 - 0,133* 98 = 12,6 г

 

ω((NH4)3PO4) = 65%

ω(H3PO4) = 35%

[FilIgor]

Ну, уже лучше, но пока - неверно.

Не может быть такого соседства - (NH4)3PO4 и H3PO4

Думайте.

 

А вот такой вот ответ:

ω((NH4)3PO4) = 65%

ω(H3PO4) = 35%

Я зачеркиваю сходу, даже не проверяя решение.

Почему - думайте.

Изменено 23 Июля, 2013 в 17:49 пользователем FilIgor

[SpaceProbe]

Ну, уже лучше, но пока - неверно.

Не может быть такого соседства - (NH4)3PO4 и H3PO4

Думайте.

 

А вот такой вот ответ:

 

Я зачеркиваю сходу, даже не проверяя решение.

Почему - думайте.

 

Насколько я понял ошибка в уравнении - при cоотношении аммиака и кислоты 2:1 образуется не фосфат аммония а кислая соль аммония и ортофосфорной кислоты - гидроортофосфат аммония:

2NH3 + H3PO4 = (NH4)2HPO4 ? Правда соотношение в данной задаче не 2:1, но близко к этому

[FilIgor]

Правда соотношение в данной задаче не 2:1, но близко к этому

Данное приближение неприемлемо. Надо оперировать данными задачи. 0,4:0,25.

Думаем.

[SpaceProbe]

Данное приближение неприемлемо. Надо оперировать данными задачи. 0,4:0,25.

Думаем.

 

Ничего в голову не приходит, кроме предположения, что продуктами реакции могут быть 2 вещества : гидрофосфат аммония и дигидрофосфат аммония, но я пока не совсем понимаю, как найти соотношение этих двух веществ.

[Billman]

 

 

Ничего в голову не приходит, кроме предположения, что продуктами реакции могут быть 2 вещества : гидрофосфат аммония и дигидрофосфат аммония, но я пока не совсем понимаю, как найти соотношение этих двух веществ.

Систему уравнений тогда составьте и все, если там смесь гидро и дигидрофосфата аммония

Изменено 23 Июля, 2013 в 19:49 пользователем Billman

[SpaceProbe]

NH3 + H3PO4 = NH4H2PO4

Если в реакцию вступят по 0,1 моль аммиака и ортофосфорной кислоты, то у нас останется 0,3 моль аммиака и 0,15 моль ортофосфорной кислоты (2:1)

m(NH4H2PO4) = 0,1 * 124 = 12,4 г

 

2NH3 + H3PO4 = (NH4)2HPO4

n((NH4)2HPO4) = 0,15 моль

m((NH4)2HPO4) = 150 * 0,15 = 22,5 г

 

ω(NH4H2PO4) = 12,4/34,2 = 0,3553

ω((NH4)2HPO4) = 0,6447

Изменено 24 Июля, 2013 в 06:31 пользователем SpaceProbe

[FilIgor]

ω(NH4H2PO4) = 12,4/34,2 = 0,3553

ω((NH4)2HPO4) = 0,6447

Я зачеркиваю сходу, даже не проверяя решение.

Почему - думайте.