Question

Сколько объемов аммиака (н.у.) надо растворить в 5 объемах раствора фосфорной кислоты с молярной концентрацией 0,1 моль/л, чтобы получить раствор, в котором массовые доли кислых солей равны между собой?

Answer 1

1) Пусть объем раствора фосфорной кислоты равен 5 л, тогда n(Н3РО4) = 5 · 0,1 = 0,5 моль. Общее количество аммиака обозначим через х.
2) Записываем последовательность химических реакций, учитывая, что фосфорная кислота сначала находится в избытке. Первым образуется дигидрофосфат аммония. После того, как вся фосфорная кислота перешла дигидрофосфат, аммиак продолжают пропускать, и следующей образуется вторая кислая соль— гидрофосфат аммония:
Было: х 0,5
NH3 + H3PO4 -> NH4H2PO4 + (NH3) (1)
Прореагировало: 0,5 0,5 стало: 0,5 х – 0,5
Было: х - 0,5 0,5
NH3 + NH4H2PO4 ® (NH4)2HPO4 + (NH4H2PO4) (2)
Прореагировало: х - 0,5 х - 0,5 стало: х - 0,5 1 – х
3) Если массовые доли двух веществ в одном и том же растворе равны между собой, то равны и их массы. Приравниваем массы двух солей и находим х:
(х - 0,5) · 132 = (1 – х) · 115; 132х – 66 = 115 – 115х; 247х = 181; х = 0,7328.
V(NH3) = 0,7328 · 22,4 = 16,41 л.
Ответ: V(NH3) = 16,41 л.