Каков будет выход продукта реакции от максимально возможного, если при смешении 15 г раствора хлорида бария и серной

Solnechnyy_Sharm

59

Для решения данной задачи мы должны использовать знания из химии и стехиометрии. Давайте посмотрим на уравнение реакции между хлоридом бария (BaCl2) и серной кислотой (H2SO4):

BaCl2 + H2SO4 -> BaSO4 + 2HCl

Из этого уравнения мы видим, что одна молекула BaCl2 реагирует с одной молекулой H2SO4, образуя одну молекулу BaSO4 и две молекулы HCl. Теперь давайте рассчитаем количество BaSO4, которое должно образоваться и соответственно массу этого продукта реакции.

Формула для расчета массы BaSO4 использует мольную массу продукта реакции. Мольная масса BaSO4 составляет 233.39 г/моль.

Для начала, давайте рассчитаем количество молекул BaSO4, которые должны образоваться. Мы знаем из условия задачи, что выход BaSO4 составляет 78.5%. Это означает, что 78.5% от массы BaSO4, которую можно получить, действительно будет образовано:

\(Масса BaSO4 = 12.8 \,г \cdot \frac{{78.5}}{{100}} = 10.048 \,г\)

Теперь, используя формулу для расчета количества молекул, мы можем найти количество молекул BaSO4:

\(Количество \,молекул BaSO4 = \frac{{Масса BaSO4}}{{Мольная \,масса BaSO4}} = \frac{{10.048 \,г}}{{233.39 \,г/моль}} = 0.043 \,моль BaSO4\)

Так как у нас есть балансированное химическое уравнение реакции, мы знаем, что одна молекула BaSO4 соответствует одной молекуле BaCl2. То есть количество молекул BaCl2 будет таким же:

\(Количество \,молекул BaCl2 = 0.043 \,моль BaSO4\)

Но нам дана масса BaCl2 в граммах. Чтобы рассчитать количество молей BaCl2, нам нужно знать массу мольного BaCl2.

Массовая доля бария (Ba) в хлориде бария (BaCl2) составляет 137.33 г/моль, а массовая доля хлора (Cl) составляет 35.45 г/моль. Суммируя эти молярные массы, мы получим массу мольной BaCl2, которая равна 172.78 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать количество молей BaCl2:

\(Количество \,молекул BaCl2 = \frac{{Масса \,BaCl2}}{{Массовая \,доля \,BaCl2}} = \frac{{15 \,г}}{{172.78 \,г/моль}} \approx 0.087 \,моль BaCl2\)

Таким образом, максимально возможное количество продукта реакции, а именно BaSO4, составляет 0.043 моль.