Какова объемная доля выхода продукта реакции при взаимодействии 60 г технического кальция с 2% примесей с водой
Какова объемная доля выхода продукта реакции при взаимодействии 60 г технического кальция с 2% примесей с водой, что привело к получению 30 литров водорода (н.у)?
Solnechnyy_Pirog_2856 58
Для решения этой задачи, нам нужно рассмотреть данную реакцию и воспользоваться стехиометрией для определения объёмной доли выхода продукта.Рассмотрим химическую реакцию:
Из уравнения реакции видно, что каждый моль кальция (Ca) реагирует с двумя молями воды (H2O) и образует один моль гидроксида кальция (Ca(OH)2) и один моль водорода (H2).
Первым шагом, нам необходимо определить количество молей кальция, используя его молярную массу (40 г/моль) и массу данного вещества (60 г).
Затем, учитывая, что имеется всего 2% примесей, можно вычислить массу чистого кальция:
Теперь, зная количество молей кальция, мы можем найти количество молей водорода, используя соотношение в уравнении реакции.
Поскольку мы знаем объём водорода (30 л) при нормальных условиях (обычное давление и температура), мы можем найти его количество в молях, используя уравнение состояния идеального газа:
Где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - газовая постоянная (0.0821 л * атм/моль * К), T - температура в Кельвинах.
Раскрывая уравнение, получаем:
Подставляя известные значения:
Таким образом, мы определили количество молей водорода, полученного в реакции.
Наконец, для определения объёмной доли выхода продукта, мы сравниваем количество молей водорода, которое мы получили (1.165 моль), с количеством молей, которое мы могли бы получить, если бы все 60 г кальция прореагировали полностью.
Теперь можем найти объёмную долю выхода продукта, используя следующую формулу:
Таким образом, объёмная доля выхода продукта реакции при взаимодействии 60 г технического кальция с 2% примесей с водой составляет около 77.67%.