При пропускании аммиака через раствор ортофосфорной кислоты образуется аммофос - ценное комплексное удобрение, представляющее смесь дигидрофосфата аммония и гидрофосфата аммония. Аммофос какого состава (в % по массе) получится, если через 294г раствора с массовой долей ортофосфорной кислоты 10% пропустить аммиак объёмом 8,96дм3?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно учесть, что при реакции аммиака с ортофосфорной кислотой возможны следующие реакции:

NH3 + H3PO4 -> (NH4)2 HPO4 (дигидрофосфат аммония) - 1
NH3 + H3PO4 -> NH4H2PO4 (гидрофосфат аммония) - 2

Уравнение реакции 1:
NH3 + H3PO4 -> (NH4)2 HPO4

Молярная масса H3PO4 = 98 г/моль
Молярная масса NH3 = 17 г/моль
Молярная масса (NH4)2HPO4 = 132 г/моль

Сначала найдем количество молей H3PO4 в растворе:
n(H3PO4) = m(H3PO4) / M(H3PO4) = 294 г / 98 г/моль = 3 моль

Так как аммиак расходуется именно на взаимодействие с ортофосфорной кислотой, то его количество можно определить по соотношению его и фосфорной кислоты в уравнениях реакции.

Из уравнения реакции 1 видно, что на 1 моль H3PO4 требуется 3 моль NH3.

n(NH3) = n(H3PO4) 3 = 3 моль 3 = 9 моль

Теперь определим массовую долю каждого компонента в получившемся соединении.

Для (NH4)2 HPO4:
m(NH4)2 HPO4 = n(NH4)2 HPO4 M(NH4H2PO4) = 3 моль 132 г/моль = 396 г

Для (NH4)H2PO4:
m(NH4H2PO4) = n(NH4H2PO4) M(NH4H2PO4) = 3 моль 115 г/моль = 345 г

Теперь найдем массовую долю каждого компонента:

Доля (NH4)2 HPO4 в общей массе комплексного удобрения:
Доля (NH4)2 HPO4 = m(NH4)2 HPO4 / (m(NH4)2 HPO4 + m(NH4)H2PO4) = 396 г / (396 г + 345 г) ≈ 0.534

Доля (NH4)H2PO4 в общей массе комплексного удобрения:
Доля (NH4)H2PO4 = m(NH4)H2PO4 / (m(NH4)2 HPO4 + m(NH4)H2PO4) = 345 г / (396 г + 345 г) ≈ 0.466

Ответ: Массовая доля (NH4)2 HPO4 в аммофосе составляет примерно 53.4%, а массовая доля NH4H2PO4 - примерно 46.6%.