Question

El fosfato de calcio es un sólido que se encuentra en un mineral llamado apatita y en fosfato de roca. Es el principal constituyente de los huesos animales y se emplea en la fabricación de fertilizantes.
Si se quieren preparar 285.8g de fosfato de calcio Ca3(PO4)2 del 90% de pureza, ¿ cuantos gramos de ácido fosfórico del 95% de pureza (H3PO4) deben reaccionar con un exceso de hidróxido de calcio.

Answer 1

La reacción química ajustada es:

$2H_3PO_4 + 3Ca(OH)_2\ \to\ Ca_3(PO_4)_2 + 6H_2O$

Las masas moleculares son:

$H_3PO_4$: 3·1 + 31 + 4·16 = 98 g/mol
$Ca_3(PO_4)_2$: 3·40 + 2·31 + 8·16 = 310 g/mol

Debemos calcular el fosfato de calcio puro que deseamos obtener:

$285,8\ g\ C\cdot \frac{90\ g\ Ca_3(PO_4)_2}{100\ g\ C} = 257,22\ g\ Ca_3(PO_4)_2$

Según nuestra reacción, tomando la relación entre masas, 2·98 = 196 g de $H_3PO_4$ dan lugar a 310 g de $Ca_3(PO_4)_2$:

$257,22\ g\ Ca_3(PO_4)_2\cdot \frac{196\ g\ H_3PO_4}{310\ g\ Ca_3(PO_4)_2} = 162,63\ g\ H_3PO_4$

Esta es la masa de ácido fosfórico puro que necesitamos. Como viene dado en una riqueza del 95%:

$162,63\ g\ H_3PO_4\cdot \frac{100\ g\ C}{95\ g\ H_3PO_4} = \bf 171,19\ g\ C$

Deben reaccionar 171,19 g de ese ácido para obtener los gramos deseados de producto impuro.