Рассчитайте массовую долю фосфорной кислоты в растворе, если степень диссоциации составляет 35 %, а pH= 4.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета массовой доли фосфорной кислоты в растворе необходимо знать концентрацию и молярную массу фосфорной кислоты, а также ее степень диссоциации.

Молярная масса H3PO4 (фосфорной кислоты) = 98 г/моль

Степень диссоциации = 35% = 0,35

pH = 4

Так как фосфорная кислота H3PO4 трехосновная кислота, то при диссоциации она будет отдавать 3 протона H+, то есть концентрация H+ равна тремоларной концентрации фосфорной кислоты.

pH = -log [H+]
4 = -log [H+]
[H+] = 10^(-4) моль/л

Так как степень диссоциации 35%, то концентрация диссоциировавшейся фосфорной кислоты составит 0,35 * начальная концентрация фосфорной кислоты.

[H3PO4 диссоциировала] = 0,35 * [H3PO4 начальная]

[H3PO4 начальная] - [H3PO4 диссоциировала] = [H3PO4 недиссоциировала]

Теперь можно рассчитать массовую долю фосфорной кислоты в растворе по формуле:

Массовая доля фосфорной кислоты = [H3PO4 недиссоциировала] / ([H3PO4 недиссоциировала] + [H3PO4 диссоциировала]) * 100%

Используя данные о концентрациях, молярной массе и степени диссоциации, проводим расчеты:

[H3PO4 диссоциировала] = 0,35 [H3PO4 начальная] = 0,35 10/98 моль/л = 0,035715 моль/л

[H3PO4 начальная] = 10/98 моль/л = 0,102041 моль/л

[H3PO4 недиссоциировала] = [H3PO4 начальная] - [H3PO4 диссоциировала] = 0,102041 - 0,035715 = 0,066326 моль/л

Масса H3PO4 недиссоциированной = 0,066326 моль/л * 98 г/моль = 6,49 г/л

Масса H3PO4 диссоциированной = 0,035715 моль/л * 98 г/моль = 3,5 г/л

Теперь рассчитаем массовую долю:

Массовая доля фосфорной кислоты = 6,49 г / (6,49 г + 3,5 г) * 100% = 64,96%

Итак, массовая доля фосфорной кислоты в растворе составляет около 64,96%.