При розчиненні у воді 6,9 г кальцію одержали 2,5 л газу (н.у.) Обчисли відносний вихід цього газу (%)
Ответы
Ответ: 41,4%
Объяснение:За об'ємом газу можна визначити кількість речовини водню, що утворилася під час реакції. Далі, використовуючи рівняння реакції, можна визначити кількість кальцію, що була використана, і порівняти її з початковою кількістю кальцію, що була взята для реакції. Це дозволить обчислити відносний вихід газу відносно кальцію.
Визначення кількості речовини водню:
Об'єм газу можна перевести до нормальних умов (н.у.), використовуючи співвідношення PV = nRT, де P = 1 атм, V = 2,5 л, T = 273 К, R = 0,0821 л·атм/(моль·К):
n(H2) = (PV) / (RT) = (12,5) / (0,0821273) = 0,107 моль
Визначення кількості кальцію:
З рівняння реакції для розчинення кальцію у воді:
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
видно, що для утворення 1 моля водню необхідно 1 моль кальцію. Тому кількість кальцію, що була використана:
n(Ca) = n(H2) = 0,107 моль
Обчислення відносного виходу газу:
Маса кальцію, що була взята для реакції:
m(Ca) = 6,9 г
Відносний вихід газу:
% yield = (маса отриманого газу / теоретична маса газу) * 100%
Теоретична маса водню, що могла б утворитися, якщо б уся взята кількість кальцію зреагувала з водою:
m(H2) = n(Ca) * M(H2) = 0,107 моль * 2,02 г/моль = 0,216 г
Відносний вихід газу:
% yield = (маса отриманого газу / теоретична маса газу) * 100% = (0,896 г / 0,216 г) * 100% = 41,4%
Відповідь:
65.62 %
Пояснення:
Запишемо рівняння реації: Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.
Визначимо кількість Ca до реакції за формулою M = m/n:
n(Ca) = m(Ca)/M(Ca) = 6.9 / 40 = 0.17 моль.
де m(Ca) - маса вихідного кальцію до реакції, г;
M(Ca) - молярна маса Ca, г/моль.
За реакцією водню мало утворитись n(H2)теор = n(Ca) = 0.17 моль
Визначимо теоретичний об'єм газу з формули Vm = V/n:
V(H2)теор = n(H2)*Vm = 0.17 * 22.4 = 3.81 л.
де Vm - молярний об'єм, стале число рівне 22.4 л/моль за н.у.;
V(H2)теор - об'єм водню що теоретично утворився в результаті реакції, л.
Тоді відносний вихід газу η(H2) = V(H2)практ/V(H2)теор * 100 = 2.5 / 3.81 * 100 = 65.62 %