Определите процентный выход реакции при растворении 42 г карбоната магния в 37,8 г азотной кислоты, если объем

Описание: Для определения процентного выхода реакции нужно сравнить фактический выход с теоретически возможным выходом и выразить это в процентах. В данной задаче у нас есть данные о массе карбоната магния, массе азотной кислоты и объеме выделившегося газа.

Сначала найдем количество вещества карбоната магния и азотной кислоты. Для этого воспользуемся формулой:
n = m/M,
где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Молярная масса карбоната магния (MgCO3) равна 84 г/моль, а молярная масса азотной кислоты (HNO3) равна 63 г/моль.

n(MgCO3) = 42 г / 84 г/моль = 0,5 моль
n(HNO3) = 37,8 г / 63 г/моль = 0,6 моль

Коэффициенты перед реагирующими веществами из уравнения реакции показывают их относительные пропорции. В данном случае коэффициент перед карбонатом магния равен 1, перед азотной кислотой - 2. Это означает, что для полного реагирования 1 моль карбоната магния требуется 2 моля азотной кислоты.

Таким образом, для полного реагирования 0,5 моль карбоната магния требуется 1 моль азотной кислоты.

Объем газа, выделившегося при реакции, составляет 6,048 л (н. у.). При стандартных условиях (н. у.) объем 1 моля любого газа равен 22,4 л.

Объем выделившегося газа в молях можно найти по формуле:
V = n * 22,4,
где V - объем газа в моль, n - количество вещества в моль.

V = 6,048 л / 22,4 л/моль = 0,27 моль

Таким образом, фактический выход составляет 0,27 моль, а теоретически возможный выход при соотношении 1:2 составляет 0,5 моль.

Процентный выход реакции можно найти по формуле:
% выход = (фактический выход / теоретически возможный выход) * 100.

% выход = (0,27 моль / 0,5 моль) * 100 = 54%.

Совет: Чтобы лучше понять понятие процентного выхода реакции, рекомендуется прорешать несколько подобных задач, используя различные вещества и данные.

Закрепляющее упражнение: Определите процентный выход реакции при растворении 28 г сульфата меди (II) в избытке серной кислоты, если объем выделившегося газа составил 5,6 л (н. у.), относительно теоретически возможного выхода (75%).