Kemian lasku

Ensin pitää olla reaktioyhtälö, jotta tiedämme mitä tapahtuu - saamme ainemäärien suhteen.

Happo ja emäs neutraloivat toisensa, syntyy vettä ja suolaa. Kun määrät grammoina on annettu, jompi kumpi lähtöaineista voi lisäksi loppua kesken, ja rajoittaa reaktiota. Fosforihappo ei ole täysin vahva happo, mutta oletetaan silti, että reaktio tapahtuu vesiliuoksessaankin loppuun saakka. Happovakioita ei oteta huomioon.

Reaktioyhtälössä kaikkien alkuaineiden suhteiden pitää täsmätä eli kertoimet pitää valita sen mukaan:

2 H3PO4 3 Mg(OH)2 ⇌ 6 H2O (Mg3(PO4)2) [Kaava 1]

Kaavasta 1 näemme ainemäärien suhteen, jos reaktio menee loppuun saakka.

Fosforihapon moolimassa on 98,0 g/mol, nyt käytössä on 38,02 g fosforihappoa. Fosforihappoa on ainemääränä 38,02/98,0 mol = 0,388 moolia.

Magnesiumhydroksidin moolimassa on 58,326 g/mol, nyt käytössä on 27,78 g magnesiumhydroksidia. Magnesiumhydroksidia on ainemääränä 27,78/58,326 mol = 0,476 moolia.

Kaavasta 1 näemme, että kaksi moolia fosforihappoa tarvitsee kolme moolia magnesiumhydroksidia eli 0,388 moolia fosforihappoa tarvitsee 3/2 * 0,388 = 0,582 moolia magnesiumhydroksia. Edellisestä seuraa, että magnesiumhydroksidi on rajoittava tekija - sitä on vain 0,476 moolia - ja se loppuu kesken. Fosforihappoa on ylimäärin.

Kolmesta moolista magnesiumhydroksidia voi muodostua kuusi moolia vettä. 0,476 moolista magnesiumhydroksidia voi muodostua 6/3 * 0,476 = 0,952 moolia vettä.

Veden moolimassa on 18,015 g/mol eli vettä voi muodostua 0.952 mol * 18,015 g/mol = 17,15 g. Vettä voi siis muodostua ko. olosuhteissa 17,15 grammaa.