Каков процентный выход реакции при электролизе 585 г расплава хлорида натрия, если получено 100 л (н.у) хлора?

Для решения данной задачи нам понадобится знание основ электролиза и стехиометрии реакций.

Прежде чем начать, давайте разберемся в данной реакции. При электролизе хлорида натрия (NaCl) в расплавленном состоянии происходит разложение вещества на элементы - натрий (Na) и хлор (Cl₂). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[2NaCl → 2Na + Cl₂\]

Теперь нам нужно отнестись к данным в условии задачи. Мы знаем, что получили 100 литров хлора в нормальных условиях (н.у). Теперь мы должны вычислить молярный объем клора.

Молярный объем может быть вычислен с использованием соотношения между объемом и количеством вещества (молей), где 1 моль газа занимает 22,4 литра при нормальных условиях (температуре 0°С и давлении 1 атмосферы). Таким образом, чтобы найти количество вещества хлора, нужно разделить объем на молярный объем:

\[n = \frac{V}{V_m}\]

где \(n\) - количество вещества хлора, \(V\) - объем хлора, \(V_m\) - молярный объем.

Подставляя данные в данную формулу, получим:

\[n = \frac{100}{22.4}\]

Вычисляя, получаем:

\[n ≈ 4.46\ моль\]

Так как уравнение реакции показывает, что на одну молекулу Cl₂ образуется две молекулы NaCl, тогда количество NaCl можно рассчитать, умножив количество Cl₂ на 2:

\[n_{NaCl} = 2 \cdot n\]

Подставляя значение \(n\), получим:

\[n_{NaCl} ≈ 2 \cdot 4.46\]

Вычисляя, получаем:

\[n_{NaCl} ≈ 8.92\ моль\]

Теперь нужно вычислить массу 585 граммов расплава хлорида натрия. Масса можно рассчитать, используя формулу:

\[m = n \cdot M\]

где \(m\) - масса, \(n\) - количество вещества, \(M\) - молярная масса.

Молярная масса хлорида натрия (NaCl) равна 58.44 г/моль. Подставляя значения, получим:

\[m = 8.92 \cdot 58.44\]

Вычисляя, получаем:

\[m ≈ 519.73\ г\]

Теперь мы можем рассчитать процентный выход реакции. Сначала найдем количество хлорида натрия, которое было в исходном расплаве:

\[m_{NaCl\,начальное} = 585\ г - m_{хлора}\]

Подставляя значение \(m_{хлора}\), получим:

\[m_{NaCl\,начальное} = 585\ г - 519.73\ г\]

Вычисляя, получаем:

\[m_{NaCl\,начальное} ≈ 65.27\ г\]

Процентный выход реакции рассчитывается по формуле:

\[\text{Процентный выход} = \frac{m_{NaCl\,образованное}}{m_{NaCl\,начальное}} \times 100\%\]

Подставляя значения, получим:

\[\text{Процентный выход} = \frac{519.73\ г}{65.27\ г} \times 100\% \approx 796.09\%\]

Однако процентный выход не может быть больше 100%. В данном случае, это может быть связано с неточностью данных или ошибкой в расчетах. Поэтому мы должны ограничить процентный выход до 100%.

Таким образом, процентный выход реакции при электролизе составляет 100%. Но имейте в виду, что полученное значение выхода более 100% скорее всего связано с неточными данными или ошибками в расчетах. В реальности выход реакции не может быть более 100%.