К раствору, содержащему хлорид кальция массой 4,1 г, прилили раствор,содержащий фосфат натрия массой 4,1 г. Определите массу полученного осадка,если выход продукта составляет 88%.

Давайте подробно разберём задачу.

1. Уравнение реакции
   Реакция между хлоридом кальция ($CaCl_2$) и фосфатом натрия ($Na_3PO_4$) выглядит следующим образом:

   $$3CaCl_2 + 2Na_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 6NaCl$$

   Здесь образуется осадок фосфата кальция ($Ca_3(PO_4)_2$).

2. Молярные массы веществ
   Рассчитаем молярные массы:

   • $CaCl_2 = 40.08 + 2 \cdot 35.45 = 110.98$ г/моль
   • $Na_3PO_4 = 3 \cdot 22.99 + 30.97 + 4 \cdot 16.00 = 163.94$ г/моль
   • $Ca_3(PO_4)_2 = 3 \cdot 40.08 + 2 \cdot (30.97 + 4 \cdot 16.00) = 310.18$ г/моль

3. Количество вещества реагентов
   Найдём количество вещества каждого реагента.

   • $n(CaCl_2) = \frac{4.1}{110.98} \approx 0.03694$ моль
   • $n(Na_3PO_4) = \frac{4.1}{163.94} \approx 0.02501$ моль

4. Определим ограничивающий реагент
   Согласно стехиометрии, для реакции требуется 3 моль $CaCl_2$ на 2 моль $Na_3PO_4$. Рассчитаем отношение:

   • Для $CaCl_2$: $n(CaCl_2) \cdot \frac{2}{3} = 0.03694 \cdot \frac{2}{3} \approx 0.02463$ моль $Na_3PO_4$.
     Видно, что $Na_3PO_4$ находится в недостатке (0.02501 моль против требуемого 0.02463 моль). Значит, $Na_3PO_4$ — ограничивающий реагент.

5. Масса образующегося осадка
   По уравнению реакции из 2 моль $Na_3PO_4$ образуется 1 моль $Ca_3(PO_4)_2$. Следовательно, количество вещества $Ca_3(PO_4)_2$:

   $$n(Ca_3(PO_4)_2) = \frac{0.02501}{2} \approx 0.01251 \, \text{моль}$$

   Масса осадка:

   $$m(Ca_3(PO_4)_2) = n(Ca_3(PO_4)_2) \cdot M(Ca_3(PO_4)_2) = 0.01251 \cdot 310.18 \approx 3.88 \, \text{г}$$

6. Учет выхода продукта
   При выходе 88% масса осадка составит:

   $$m_{\text{осадка}} = 3.88 \cdot 0.88 \approx 3.41 \, \text{г}$$