Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Формула фосфата кальция

Определение и формула фосфата кальция

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Фосфат кальция (витлокит) — это химическое соединение, относящееся к классу солей. Соль металла кальция и ортофосфорной кислоты.
Формула фосфата кальция

Химическая формула – Ca_3(PO_4)_2

Молярная масса равна 310,17 г/моль.

Физические свойства – белое или бесцветное кристаллическое твердое вещество, плавится без разложения.

Не растворяется в воде.

Кристаллогидратов не образует.

Химические свойства фосфата кальция

  • Взаимодействует с минеральными кислотами, например:

        \[     Ca_3\left ( PO_4 \right )_2+6HNO_3=3Ca\left ( NO_3 \right )+2H_3PO_4 \]

        \[    Ca_3\left ( PO_4 \right )_2+4H_3PO_4=3Ca\left ( H_2PO_4 \right )_2 \downarrow \]

  • Фосфат кальция реагирует с алюминием при температуре порядка 500^{\circ} \text{C}, например:

        \[    3Ca_3\left ( PO_4 \right )_2+16Al=3Ca_3P_2+8Al_2O_3 \]

Получение

Основные методы получения фосфата кальция основаны на реакциях обмена:

    \[   3Ca\left ( NO_3 \right )_2+2Na_2HPO_4=Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \downarrow +4NaNO_3 +2HNO_3 \]

    \[   3Ca\left ( OH \right )_2 +2H_3PO_4 = Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \downarrow +6H_2O \]

Применение

Фосфат кальция находит применение в качестве источника кальция для подкормки скота и птиц.

Применяется как удобрение для кислых почв.

Испоьзуется в производстве керамики.

В неорганическом синтезе является исходным сырьём для получения фосфорной кислоты и фосфора.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Какая масса фосфата кальция растворена в его насыщенном растворе при стандартных условиях, если объем раствора 1 л.
Решение Запишем гетерогенное равновесие в растворе:

    \[    Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \downarrow \rightleftarrows 3Ca^{2+} + 2PO_4^{3-} \]

При достижении равновесия, если \left [ Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \right ]=x — концентрация фосфата кальция, которая находится в растворе, тогда

\left [ Ca^{2+} \right ]=3 \cdot x моль/л, а \left [ PO_4^{3-} \right ]=2 \cdot x моль/л

Запишем выражение для произведения растворимости K_{sp}:

    \[    K_{sp} =  \left [ Ca^{2+} \right ]^3 \cdot \left [ PO_4^{3-} \right ] =\left ( 3 \cdot x \right )^3 \cdot \left ( 2 \cdot x \right )^2 = 108 \cdot x^5 \]

Тогда выразим x:

x = \sqrt[5]{\frac{K_{sp}}{108}}=\sqrt[5]{\frac{2 \cdot 10^{-29}}{108}}=7,1371 \cdot 10^{-7} моль/л

Найдем количество моль и массу данной соли в насыщенном растворе:

n\left ( Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \right )=C_M\left ( Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \right )\cdot V_{solution} =7,1371 \cdot 10^{-7} \cdot 1=7,1371 \cdot 10^{-7} моль

m\left ( Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \right )=n\left ( Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \right )\cdot M\left ( Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \right )= 7,1371 \cdot 10^{-7} \cdot 310,17=2,2 \cdot 10^{-4} г

Ответ m\left ( Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \right )=2,2 \cdot 10^{-4} г
ПРИМЕР 2
Задание Сколько грамм кальция потребуется для получения 100 грамм фосфата кальция, какова его массовая доля в данном соединении?
Решение Запишем гипотетическую реакцию образования Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 из простых веществ:

    \[   3Ca+2P+4O_2 \rightarrow Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \]

Из стехиометрии реакции найдем количество моль Ca:

n\left ( Ca \right )=3 \cdot n\left ( Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \right )=3 \cdot \frac{m\left ( Ca_3\left ( PO_4 \right )_2 \right )}{MCa_3\left ( PO_4 \right )_2} = 3 \cdot \frac{100}{310,17}=0,967 моль

Определим массу кальция и его долю:

m\left ( Ca \right )=n\left ( Ca \right) \cdot M\left ( Ca \right )=0,967 \cdot 40,00=38,688 г

\omega \left ( Ca \right )=\frac{m \left ( Ca \right )}{m \left ( Ca_3( PO_4 \right )_2}=\frac{38,688}{100}=0,387 или 38,7 \%

Ответ m\left ( Ca \right )= 38,688 г, \omega \left ( Ca \right ) = 38,7 \%
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.