Какой будет процентный выход оксида азота (IV) от теоретического, если при окислении 17,96 л (н. у.) оксида азота

Магнитный_Магнат

10

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать формулу для процентного выхода в химических реакциях. Процентный выход выражается как отношение массы полученного продукта к ожидаемой массе продукта, умноженное на 100%.

Для начала, давайте определим реакцию окисления оксида азота (II) до оксида азота (IV). Как известно, оксид азота (II) (NO) окисляется до оксида азота (IV) (NO2).

У нас дана масса оксида азота (II), которая равна 34,5 г, и объем оксида азота (II), который равен 17,96 л (н.у.), где н.у. - нормальные условия (температура 0 °C и давление 1 атм).

Для решения задачи воспользуемся соотношением между объемом газа и его массой, которое можно получить с использованием уравнения состояния идеального газа (PV = nRT), где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура в кельвинах.

Конвертируем объем оксида азота (II) из литров в моль, используя уравнение состояния идеального газа. Для этого нужно знать давление, температуру и количество вещества.

Для простоты предположим, что давление оксида азота (II) равно 1 атм, температура составляет 0°C (или 273 К), и используем известную формулу идеального газа: PV = nRT.

Объем V для нашего оксида азота (II) равен 17,96 л, P = 1 атм, R = 0,0821 л·атм/(моль·К), и T = 273 К.

Заметим, что n - количество вещества оксида азота (II), которое нам неизвестно, но нам необходимо прийти к этому значению.

Теперь можем решить уравнение состояния идеального газа относительно количества вещества n:

\(PV = nRT\)
\(n = \frac{PV}{RT}\)
\(n = \frac{1 \cdot 17,96}{0,0821 \cdot 273}\)

Подставим известные значения и рассчитаем количество вещества нитроусильной кислоты (II):

\(n = \frac{17,96}{22.41447}\)
\(n = 0,802\,моль\)

Теперь, чтобы найти процентный выход оксида азота (IV) от теоретического, мы должны рассмотреть эти две реакции: сначала реакцию образования оксида азота (IV), а затем реакцию, которая фактически происходит, причем это уже указано в условии задачи.

1. Образование оксида азота (IV):
Нитроусильная кислота (II) (NO) окисляется до оксида азота (IV) (NO2).

Уравнение реакции:
\(2NO + O2 -> 2NO2\)

Согласно уравнению реакции, на каждые 2 моля оксида азота (II) должно образоваться 2 моля оксида азота (IV).

2. Фактическая реакция, описанная в условии задачи:
Нам дано, что при окислении 17,96 л (н.у.) оксида азота (II) образуется 34,5 г оксида азота (IV).

На основе уравнения реакции, мы можем сделать следующие выводы:
1 моль оксида азота (II) соответствует 1 мольу оксида азота (IV).
А 1 моль оксида азота (IV) имеет массу 46 грамм.

Давайте рассчитаем теоретическую массу оксида азота (IV), которая должна образоваться в результате полной реакции окисления оксида азота (II):

Теоретическая масса оксида азота (IV) = количество молей оксида азота (IV) × молярная масса оксида азота (IV)
Теоретическая масса оксида азота (IV) = 0,802 моль × 46 г/моль
Теоретическая масса оксида азота (IV) = 36,892 г.

Таким образом, теоретическая масса оксида азота (IV), которая должна образоваться при полной реакции, равна 36,892 грамма.

Теперь мы можем рассчитать процентный выход оксида азота (IV) от теоретического по формуле:

Процентный выход = (фактическая масса / теоретическая масса) × 100%
Процентный выход = (34,5 г / 36,892 г) × 100%

Вычислим данное выражение:

Процентный выход = 0,936 × 100%
Процентный выход = 93,6%

Таким образом, процентный выход оксида азота (IV) от теоретического равен 93,6%.

Надеюсь, эта подробная и пошаговая информация помогла вам понять, как решать данную задачу. Если у вас остались какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их. Я буду рад помочь вам с другими задачами или уроками.