Нейтралізація Ортофосфатної Кислоти: Розв'язуємо Задачу
Привіт, хіміки! Сьогодні ми розберемо цікаву задачу, яка стосується нейтралізації ортофосфатної кислоти (H₃PO₄) калій гідроксидом (KOH). За умовами задачі, у нас є розчин кислоти масою 250 г з масовою часткою H₃PO₄, що дорівнює 0,3. Цей розчин повністю нейтралізують, і нам потрібно обчислити кількість речовини води, яка утворилася в результаті реакції. Звучить захоплююче, правда? Давайте крок за кроком розберемося, як це зробити. 😉
Розуміємо Умову Задачі та Плануємо Рішення
Перш ніж ми почнемо будь-які розрахунки, важливо чітко усвідомити, що нам дано і що потрібно знайти. Отже, маємо:
- Маса розчину ортофосфатної кислоти: 250 г.
- Масова частка H₃PO₄: 0,3 (або 30%).
- Реакція: Повна нейтралізація розчину KOH.
- Мета: Обчислити кількість речовини води (H₂O), що утворилася.
Тепер, коли ми все це розуміємо, давайте складемо план дій. Нам потрібно буде:
- Знайти масу чистої ортофосфатної кислоти (H₃PO₄) в розчині.
- Визначити кількість молей H₃PO₄.
- Написати рівняння реакції нейтралізації та з'ясувати стехіометричні співвідношення.
- Визначити кількість молей води (H₂O), що утворилася.
- Перевести кількість молей у масу води (за потреби).
З цим планом у голові ми готові до розрахунків! Погнали! 🚀
Крок 1: Розрахунок Маси Ортофосфатної Кислоти
Почнемо з визначення маси чистої ортофосфатної кислоти в розчині. Ми знаємо масову частку, яка показує, яка частина маси розчину припадає на кислоту. Формула виглядає так:
маса речовини = маса розчину × масова частка
Підставляємо наші значення:
маса H₃PO₄ = 250 г × 0,3 = 75 г
Отже, в нашому розчині міститься 75 г ортофосфатної кислоти. Відмінно, рухаємось далі! 💪
Крок 2: Обчислення Кількість Речовини H₃PO₄
Наступний крок – перевести масу H₃PO₄ в кількість речовини (моль). Для цього нам знадобиться молярна маса H₃PO₄. Її можна знайти в таблиці Менделєєва. Молярна маса H₃PO₄ (M(H₃PO₄)) становить приблизно 98 г/моль.
Формула для обчислення кількості речовини (n) така:
n = маса / молярна маса
Підставляємо наші значення:
n(H₃PO₄) = 75 г / 98 г/моль ≈ 0,765 моль
Таким чином, у нас є приблизно 0,765 моль ортофосфатної кислоти. Чудово! 👍
Крок 3: Рівняння Реакції та Стехіометрія
Тепер перейдемо до найважливішого – написання рівняння реакції нейтралізації. Ортофосфатна кислота (H₃PO₄) реагує з калій гідроксидом (KOH). Реакція відбувається з утворенням калій фосфату (K₃PO₄) та води (H₂O). Рівняння реакції виглядає так:
H₃PO₄ + 3KOH → K₃PO₄ + 3H₂O
З рівняння ми бачимо, що на 1 моль H₃PO₄ реагує 3 моль KOH, і утворюється 3 моль H₂O. Це дуже важливо для нашого подальшого розрахунку.
Крок 4: Розрахунок Кількість Речовини Води
З рівняння реакції ми знаємо, що на 1 моль H₃PO₄ утворюється 3 моль H₂O. Ми вже визначили, що у нас є 0,765 моль H₃PO₄. Отже, щоб знайти кількість молей води, нам потрібно помножити кількість молей кислоти на 3:
n(H₂O) = n(H₃PO₄) × 3
Підставляємо значення:
n(H₂O) = 0,765 моль × 3 ≈ 2,295 моль
Отже, в результаті реакції утворилося приблизно 2,295 моль води. 🎉
Крок 5: Фінальний Результат
Ми успішно пройшли всі етапи розрахунку! Ми знайшли кількість речовини води, що утворилася в результаті нейтралізації ортофосфатної кислоти калій гідроксидом. Відповідь: приблизно 2,295 моль.
Підсумок та Корисні Поради
Давайте підсумуємо все, що ми зробили:
- Визначили масу чистої кислоти в розчині.
- Обчислили кількість молей H₃PO₄.
- Написали рівняння реакції нейтралізації.
- Використовуючи стехіометрію, визначили кількість молей води.
Ключові моменти, на які варто звернути увагу:
- Завжди правильно записуйте хімічні формули та рівняння реакцій.
- Використовуйте таблицю Менделєєва для знаходження молярних мас.
- Не забувайте про стехіометричні коефіцієнти в рівнянні реакції.
- Будьте уважні до одиниць вимірювання.
Сподіваюся, цей розбір задачі був корисним для вас, друзі! Якщо у вас є питання, не соромтеся їх задавати. Успіхів у вивченні хімії! 😉
Додаткові Роз’яснення та Приклади
Давайте розглянемо декілька додаткових моментів, які допоможуть краще зрозуміти цю тему.
Роль Стехіометрії
Стехіометрія – це серце хімічних розрахунків. Вона дозволяє нам точно визначати кількості речовин, які беруть участь у хімічних реакціях. У нашому прикладі стехіометричні коефіцієнти (числа перед хімічними формулами в рівнянні реакції) показали нам, що на 1 моль H₃PO₄ реагує 3 моль KOH та утворюється 3 моль H₂O. Без розуміння стехіометрії неможливо правильно вирішити хімічну задачу.
Важливість Масової Частки
Масова частка – це надзвичайно важлива характеристика розчинів. Вона показує, скільки грамів розчиненої речовини міститься в 100 грамах розчину. Розуміння масової частки дозволяє нам визначати кількість речовини в розчині, що необхідно для проведення розрахунків.
Помилки та Як їх Уникнути
При вирішенні задач можуть виникнути помилки. Ось деякі з них та способи їх уникнення:
- Неправильний запис формул: Завжди перевіряйте, чи правильно записана хімічна формула. Наприклад, H₃PO₄, а не HPO₄.
- Помилки в розрахунках: Уважно перевіряйте арифметику. Використовуйте калькулятор, щоб уникнути помилок.
- Неправильне використання одиниць вимірювання: Завжди вказуйте одиниці вимірювання (г, моль, г/моль). Це допоможе вам контролювати правильність розрахунків.
- Нехтування стехіометричними коефіцієнтами: Завжди враховуйте коефіцієнти в рівнянні реакції.
Практичні Застосування
Розуміння нейтралізації кислот та основ має широке практичне застосування:
- Хімічна промисловість: Нейтралізація використовується для виробництва добрив, миючих засобів та інших хімічних продуктів.
- Лабораторні дослідження: Нейтралізація є важливим етапом багатьох хімічних експериментів.
- Екологія: Нейтралізація використовується для очищення стічних вод та нейтралізації кислотних дощів.
- Медицина: Нейтралізація застосовується для лікування деяких захворювань, пов'язаних з порушенням кислотно-лужної рівноваги.
Поглиблення Знань
Якщо ви хочете поглибити свої знання з цієї теми, рекомендую:
- Вирішувати більше задач: Чим більше ви практикуєтеся, тим краще ви розумітимете матеріал.
- Використовувати онлайн-ресурси: Існує багато корисних онлайн-калькуляторів та відеоуроків, які допоможуть вам розібратися в складних питаннях.
- Читайте додаткову літературу: Підручники та довідники з хімії містять багато корисної інформації.
Сподіваюся, ця стаття була для вас корисною. Якщо у вас залишилися питання, обов'язково задавайте їх! Успіхів у навчанні! 🌟
Примітка: Фото з розв'язком задачі буде додано окремо. Це може бути фотографія вашого рукописного розв'язку або скріншот з онлайн-калькулятора.
