Які будуть відносини вихіду продукту реакції (в %), якщо при взаємодії алюмінію масою 21,6 г із сульфатною кислотою

Тема урока: Стехіометрія хімічних реакцій

Пояснення: Для розв"язання цієї задачі, спочатку знайдемо кількість речовини, яка взаємодіяла у реакції. Для цього скористаємось загальним рівнянням хімічної реакції:

2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2

За рівнянням, 2 молекули алюмінію (Аl) взаємодіють з 3 молекулами сульфатної кислоти (Н2SO4) і утворюють 1 молекулу сульфату алюмінію (Аl2(SO4)3) та 3 молекули водню (Н2).

Молярна маса алюмінію (Al) = 26.98 г/моль
Молярна маса сульфатної кислоти (H2SO4) = 98.09 г/моль

За заданими даними ми знаємо, що маса алюмінію = 21.6 г і об"єм сульфатної кислоти = 20 л.

Застосуємо формули:

Кількість речовини алюмінію (n_Al) = маса алюмінію / молярна маса алюмінію = 21.6 г / 26.98 г/моль = 0.800 моль

Кількість речовини сульфатної кислоти (n_H2SO4) = об"єм сульфатної кислоти / об"єм стандартного газу = 20 л / 22.4 л/моль = 0.893 моль

Знаючи кількість речовини алюмінію та сульфатної кислоти, можемо знайти відношення вихідного продукту реакції.

Враховуючи рівняння реакції, 2 молекули алюмінію утворюють 1 молекулу сульфату алюмінію. Тому:

Кількість речовини продукту реакції (n_продукту) = 0.800 моль / 2 = 0.400 моль

Тепер, для знаходження відсоткового співвідношення вихідного продукту реакції, ми використовуємо формулу:

% вихідного продукту = (кількість речовини продукту / кількість речовини реакціанта) * 100

% вихідного продукту = (0.400 моль / 0.893 моль) * 100 = 44.8%

Таким чином, відношення вихіду продукту реакції становить 44.8%.

Приклад використання: Для взаємодії 21.6 г алюмінію з 20 л сульфатної кислоти, вирахуйте відношення вихіду продукту реакції в відсотках.

Порада: Для вирішення стехіометричних задач, важливо використовувати молярні маси речовин та розуміти рівняння реакції. Крім того, зверніть увагу на конверсію одиниць, наприклад, з маси до кількості речовини або з об"єму до кількості речовини.

Вправа: Який відсоток продукту реакції буде відносяться, якщо 15 г алюмінію реагує з 30 л сульфатної кислоти, утворюючи 50 л газу (н.у.)?