Какой процентовый выход продукта реакции является результатом растворения 42 г карбоната натрия в растворе, содержащем 37,8 г азотной кислоты, если выделившийся объем газа составил 6,048 л (н.у)?
Янтарное_3587
Для решения данной задачи нам необходимо учесть, что в данной реакции будет образован газ, и для определения процентного выхода продукта нужно провести расчеты, используя данные о стехиометрии реакции.
Давайте сначала установим стехиометрию реакции между карбонатом натрия (Na2CO3) и азотной кислотой (HNO3):
Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + CO2 + H2O
Видим, что между карбонатом натрия и азотной кислотой происходит двойная замещение, образуя нитрат натрия (NaNO3), углекислый газ (CO2) и воду (H2O).
Теперь рассчитаем количество вещества карбоната натрия и азотной кислоты, используя их молярные массы.
Молярная масса карбоната натрия (Na2CO3) равна 106 г/моль.
Молярная масса азотной кислоты (HNO3) равна 63 г/моль.
Масса карбоната натрия (Na2CO3), данная в задании, равна 42 г.
Масса азотной кислоты (HNO3), данная в задании, равна 37,8 г.
Теперь рассчитаем количество вещества карбоната натрия и азотной кислоты при помощи следующей формулы:
Количество вещества = масса / молярная масса
Для карбоната натрия (Na2CO3):
Количество вещества Na2CO3 = 42 г / 106 г/моль = 0,396 моль
Для азотной кислоты (HNO3):
Количество вещества HNO3 = 37,8 г / 63 г/моль = 0,6 моль
Так как стехиометрическое соотношение между Na2CO3 и CO2 равно 1:1, то количество газа (CO2), выделившегося при реакции, равно количеству газа, выделившемуся при реакции между карбонатом натрия и азотной кислотой.
Теперь рассчитаем объем газа (CO2) при нормальных условиях (0ºC и 1 атм), используя формулу:
V = n * Vm, где
V - объем газа при нормальных условиях,
n - количество вещества газа,
Vm - молярный объем газа при нормальных условиях, который равен 22,4 л/моль.
Объем газа (CO2) равен:
V = 0,396 моль * 22,4 л/моль = 8,870 л
Теперь мы можем рассчитать процентный выход продукта, используя следующую формулу:
Процентный выход = (фактическое количество продукта / теоретическое количество продукта) * 100
Теоретическое количество продукта - это количество продукта, которое должно было образоваться в ходе реакции. В данном случае это объем CO2, который равен 8,870 л.
Фактическое количество продукта - это количество продукта, которое действительно образовалось в ходе реакции и дано в задаче, равное 6,048 л.
Процентный выход продукта равен:
Процентный выход = (6,048 л / 8,870 л) * 100 ≈ 68,27%
Таким образом, процентовый выход продукта реакции составляет примерно 68,27%.
Давайте сначала установим стехиометрию реакции между карбонатом натрия (Na2CO3) и азотной кислотой (HNO3):
Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + CO2 + H2O
Видим, что между карбонатом натрия и азотной кислотой происходит двойная замещение, образуя нитрат натрия (NaNO3), углекислый газ (CO2) и воду (H2O).
Теперь рассчитаем количество вещества карбоната натрия и азотной кислоты, используя их молярные массы.
Молярная масса карбоната натрия (Na2CO3) равна 106 г/моль.
Молярная масса азотной кислоты (HNO3) равна 63 г/моль.
Масса карбоната натрия (Na2CO3), данная в задании, равна 42 г.
Масса азотной кислоты (HNO3), данная в задании, равна 37,8 г.
Теперь рассчитаем количество вещества карбоната натрия и азотной кислоты при помощи следующей формулы:
Количество вещества = масса / молярная масса
Для карбоната натрия (Na2CO3):
Количество вещества Na2CO3 = 42 г / 106 г/моль = 0,396 моль
Для азотной кислоты (HNO3):
Количество вещества HNO3 = 37,8 г / 63 г/моль = 0,6 моль
Так как стехиометрическое соотношение между Na2CO3 и CO2 равно 1:1, то количество газа (CO2), выделившегося при реакции, равно количеству газа, выделившемуся при реакции между карбонатом натрия и азотной кислотой.
Теперь рассчитаем объем газа (CO2) при нормальных условиях (0ºC и 1 атм), используя формулу:
V = n * Vm, где
V - объем газа при нормальных условиях,
n - количество вещества газа,
Vm - молярный объем газа при нормальных условиях, который равен 22,4 л/моль.
Объем газа (CO2) равен:
V = 0,396 моль * 22,4 л/моль = 8,870 л
Теперь мы можем рассчитать процентный выход продукта, используя следующую формулу:
Процентный выход = (фактическое количество продукта / теоретическое количество продукта) * 100
Теоретическое количество продукта - это количество продукта, которое должно было образоваться в ходе реакции. В данном случае это объем CO2, который равен 8,870 л.
Фактическое количество продукта - это количество продукта, которое действительно образовалось в ходе реакции и дано в задаче, равное 6,048 л.
Процентный выход продукта равен:
Процентный выход = (6,048 л / 8,870 л) * 100 ≈ 68,27%
Таким образом, процентовый выход продукта реакции составляет примерно 68,27%.
Знаешь ответ?