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)=33,3/111_г/моль=0,3моль

n(Na3PO4)=16,4г/164_г/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