Сколько фосфора можно получить из 75 кг фосфата кальция и сколько чистого углерода потребуется при этом?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для получения фосфора из фосфата кальция требуется использовать процесс обработки с углеродом, называемый карботермическим восстановлением. В этом процессе углерод взаимодействует с фосфатом кальция, образуя фосфид кальция и углекислый газ. Реакция происходит по следующему уравнению:

Ca3(PO4)2 + 3C -> 3CaP + 3CO2

Для получения 1 моль фосфида кальция требуется 1 моль фосфата кальция и 3 моля углерода. Молярная масса фосфата кальция (Ca3(PO4)2) составляет примерно 310,18 г/моль, а молярная масса углерода (С) равна приблизительно 12,01 г/моль.

Итак, посчитаем количество молей фосфата кальция в 75 кг:

n(Ca3(PO4)2) = m(Ca3(PO4)2) / M(Ca3(PO4)2) = 75000 г / 310,18 г/моль ≈ 241,71 моль

Зная, что для каждого моля фосфата кальция требуется 3 моля углерода, найдем количество углерода, необходимого для реакции:

n(C) = 3 * n(Ca3(PO4)2) ≈ 725,13 моль

Теперь посчитаем массу углерода, необходимую для проведения реакции:

m(C) = n(C) M(C) = 725,13 моль 12,01 г/моль ≈ 8714,19 г ≈ 8,71 кг

Итак, для получения фосфора из 75 кг фосфата кальция потребуется примерно 8,71 кг чистого углерода.