Calculate the mass of H3 PO4 that could be produced from 2,000 kg of phosphorous.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de química que pede pra calcular a massa de ácido fosfórico ( H3PO4) que pode ser produzida a partir de 2.000 kg de fósforo §. Vamos usar a estequiometria, que é a parte da química que relaciona as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas. Precisaremos da equação química balanceada e das massas molares dos elementos envolvidos.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação balanceada para a produção de ácido fosfórico a partir do fósforo. A reação básica é:
4, P + 5, O2 + 6, H2O 2, H3PO4
Isso significa que 4 mols de fósforo reagem com 5 mols de oxigênio e 6 mols de água para produzir 2 mols de ácido fosfórico.

Passo 3

Agora, vamos calcular a massa molar do fósforo § e do ácido fosfórico ( H3PO4):
  • Fósforo §: A massa molar do P é aproximadamente 30,97 g/mol.
  • Ácido fosfórico ( H3PO4): Calculamos somando as massas molares de 3 hidrogênios, 1 fósforo e 4 oxigênios: 3 times 1,01, g/mol + 30,97, g/mol + 4 times 16,00, g/mol = 97,99, g/mol

Passo 4

Vamos converter os 2.000 kg de fósforo para gramas, já que as massas molares estão em gramas por mol:
2.000, kg = 2.000 times 1.000, g = 2.000.000, g

Passo 5

Agora, vamos calcular quantos mols de fósforo temos:
Mols de P = MassaMassa molar = 2.000.000, g30,97, g/mol approx 64.576, mol

Passo 6

Usando a relação da equação balanceada, vemos que 4 mols de P produzem 2 mols de H3PO4. Então, a quantidade de mols de ácido fosfórico será:
Mols de H3PO4 = 64.576, mol, P4 times 2 = 32.288, mol

Passo 7

Finalmente, vamos converter os mols de ácido fosfórico para massa:
Massa de H3PO4 = 32.288, mol times 97,99, g/mol approx 3.159.100, g
Convertendo para quilogramas:
3.159.100, g = 3.159,1, kg

Resposta

A massa de ácido fosfórico que pode ser produzida a partir de 2.000 kg de fósforo é aproximadamente 3.159,1 kg.

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