Формула фосфата натрия

Определение и формула фосфата натрия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Фосфат натрия (ортофосфат натрия) — это сложное химическое соединение, натриевая соль ортофосфорной кислоты (средней силы).

Формула – $Na_3PO_4$

Молярная масса равна $163,94$ г/моль.

Физические свойства – белое твердое вещество, плавящееся без разложения, термически устойчивый.

Обладает хорошей растворимостью в воде, при этом происходит гидролиз по аниону. Реакция среды — сильнощелочная.

Образует кристаллогидрат состава $Na_3PO_4 \cdot 12H_2O$ .

Химические свойства фосфата натрия

Вступает в реакции обмена с кислотами и солями:
$Na_3PO_4 +H_2SO_4 \rightleftarrows NaH_2PO_4 +Na_2SO_4$

$Na_3PO_4 +3AgNO_3 \rightleftarrows Ag_3PO_4 \downarrow +3NaNO_3$
Фосфат натрия переводит в раствор такие металлы как алюминий и цинк, например:
$2Na_3PO_4+Zn+4H_2O=Na_2\left [ Zn\left ( OH \right )_4 \right ]+2Na_2HPO_4+H_2 \uparrow$

Получение

Основные методы получения фосфата натрия основаны на реакциях обмена:

$3NaOH + H_3PO_4 = Na_3PO_4 +3H_2O$

$NaH_2PO_4 +2KOH = Na_3PO_4 + 2H_2O$

Применение

Ортофосфат натрия является вредной добавкой и сама средняя соль применяется редко.

В большей степени находят применение ее кислые соли, особенно в пищевой промышленности.

$Na_3PO_4$ применяется для обесцвечивания стекла.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Определите массу воды в $30$ г кристаллогидрата $Na_3PO_4 \cdot 12H_2O$

Решение

Определим количество моль кристаллогидрата:

$n\left ( Na_3PO_4 \cdot 12H_2O\right )=\frac{m\left ( Na_3PO_4 \cdot 12H_2O \right )}{M\left ( Na_3PO_4 \cdot 12H_2O \right )}=\frac{30}{379,94}=0,079$ моль

Из 1 моль кристаллогидрата получается 12 моль воды, тогда:

$n\left ( H_2O \right )=12 \cdot n\left ( Na_3PO_4 \cdot 12H_2O \right )=12 \cdot 0,079=0,948$ моль

Определим массу воды:

$m\left ( H_2O \right )=n\left ( H_2O \right )\cdot M\left (H_2O \right )$ $=0,948 \cdot 18=17,064$ г

Ответ

$m\left ( H_2O \right )=17,064$ г

ПРИМЕР 2

Задание

Сколько грамм фосфора потребуется для получения $100$ грамм фосфата натрия, какова его массовая доля в данном соединении?

Решение

Запишем гипотетическую реакцию образования $Na_3PO_4$ из простых веществ:

$3Na+P+2O_2 \rightarrow Na_3PO_4$

Из стехиометрии реакции найдем количество моль P:

$n\left ( P \right )=n\left ( Na_3PO_4 \right )=\frac{m\left ( Na_3PO_4 \right )}{M\left ( Na_3PO_4 \right )} = \frac{100}{163,94}=0,61$ моль

Определим массу фосфора и его долю:

$m\left ( P \right )=n\left ( P \right) \cdot M\left ( P \right )=0,61 \cdot 30,97=18,89$ г

$\omega \left ( P \right )=\frac{m \left ( P \right )}{m \left ( Na_3PO_4 \right )}=\frac{18,89}{100}=0,1889$ или $18,89 \%$