Определите процент выхода реакции (относительно теоретического возможного выхода), если было растворено 42 г карбоната

Чтобы решить эту задачу, нужно определить количество вещества, используя молярные массы их компонентов, а затем вычислить соотношение между реагентами для определения процента выхода реакции.

Шаг 1: Найдем количество вещества карбоната магния (MgCO3) и азотной кислоты (HNO3) используя их молярные массы.

Молярная масса карбоната магния (MgCO3) = Масса / моль = 42 г / (24 г/моль + 12 г/моль + 48 г/моль) = 42 г / 84 г/моль = 0,5 моль

Молярная масса азотной кислоты (HNO3) = Масса / моль = 37,8 г / (1 г/моль + 14 г/моль + 48 г/моль) = 37,8 г / 63 г/моль = 0,6 моль

Шаг 2: Определим соотношение между реагентами, используя коэффициенты перед формулами реакции.

Уравнение реакции может выглядеть следующим образом:

MgCO3 + 2HNO3 -> Mg(NO3)2 + CO2 + H2O

Согласно уравнению реакции, одна моль карбоната магния реагирует с двумя молями азотной кислоты. В нашем случае у нас есть 0,5 моль карбоната магния и 0,6 моль азотной кислоты, что означает, что азотная кислота частично ограничивает реакцию.

Шаг 3: Определим, какое количество реагентов требуется для реакции.

Одна моль карбоната магния требует 2 моль азотной кислоты. Таким образом, для полного превращения 0,5 моля карбоната магния потребуется 1 моль азотной кислоты (с учетом доступного количества)

Шаг 4: Определим теоретическое количество продуктов.

Так как стехиометрический коэффициент с учетом доступного количества реагентов равен 1, для каждой моли карбоната магния должна образоваться одна моль продукта (Mg(NO3)2, CO2, H2O). Таким образом, ожидаемый объем газа равен 0,5 моля * 6,048 л/моль = 3,024 л.

Шаг 5: Определим процент выхода реакции.

Процент выхода реакции можно определить, используя соотношение между фактически полученным объемом газа (6,048 л) и ожидаемым объемом газа (3,024 л).

Процент выхода = (фактический объем / ожидаемый объем) * 100

Процент выхода = (6,048 л / 3,024 л) * 100 = 200%

Таким образом, процент выхода реакции составит 200% относительно теоретического возможного выхода. Это означает, что был получен больший объем газа, чем ожидалось с учетом доступного количества реагентов. Возможными причинами этого могут быть не полное использование азотной кислоты или наличие дополнительного источника газа в системе.