Каков процент выхода продукта реакции относительно теоретически возможного, если при сгорании 138 г этанола образуется

Magnit

68

Чтобы найти процент выхода продукта реакции относительно теоретически возможного, мы сравним количество продукта, которое мы получили, с количеством продукта, которое было бы получено, если бы реакция прошла с полным выходом.

Давайте начнем с балансирования уравнения реакции сгорания этанола (\(C_2H_5OH\)). Уравнение для этой реакции выглядит следующим образом:

\[C_2H_5OH + \frac{3}{2}O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O\]

Из уравнения видно, что при сгорании одной молекулы этанола образуется две молекулы \(CO_2\) и три молекулы \(H_2O\).

Переведем массы продуктов реакции в молы. Молярная масса этанола (\(C_2H_5OH\)) составляет 46 г/моль, \(CO_2\) - 44 г/моль, а \(H_2O\) - 18 г/моль.

Масса образованного \(CO_2\):
\[\text{Мольная масса } CO_2 = 44 \text{ г/моль}\]
\[\text{Моль} CO_2 = \frac{134.4 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 6 \text{ моль}\]
\[\text{Масса} CO_2 = (6 \text{ моль}) \times (44 \text{ г/моль}) = 264 \text{ г}\]

Масса образованной воды:
\[\text{Мольная масса } H_2O = 18 \text{ г/моль}\]
\[\text{Моль} H_2O = \frac{90 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 5 \text{ моль}\]
\[\text{Масса} H_2O = (5 \text{ моль}) \times (18 \text{ г/моль}) = 90 \text{ г}\]

Теперь найдем мольную массу этанола:
\[\text{Мольная масса } C_2H_5OH = 46 \text{ г/моль}\]
\[\text{Моль} C_2H_5OH = \frac{138 \text{ г}}{46 \text{ г/моль}} = 3 \text{ моль}\]

Итак, мы использовали 3 моля этанола, чтобы получить 6 молей \(CO_2\) и 5 молей воды. Поскольку коэффициенты в уравнении указывают, что каждый моль этанола должен превратиться в 2 моля \(CO_2\) и 3 моля \(H_2O\), мы можем сказать, что теоретическое количество \(CO_2\) и \(H_2O\), которое мы должны были получить, равно:

Теоретическое количество \(CO_2\) = \(3 \times 2\) моля = 6 молов

Теоретическое количество \(H_2O\) = \(3 \times 3\) моля = 9 молов

Теперь, чтобы найти процент выхода продукта, мы сравним фактическое количество с теоретическим.

Процент выхода \(CO_2\) = \(\frac{{264 \text{ г}}}{{6 \text{ моль} \times 44 \text{ г/моль}}} \times 100\%\)

Процент выхода \(H_2O\) = \(\frac{{90 \text{ г}}}{{9 \text{ моль} \times 18 \text{ г/моль}}} \times 100\%\)

Вычислив эти значения, мы получим процент выхода продукта. Пожалуйста, продолжите расчеты и найдите окончательный ответ.