Определите процентный выход продукта реакции карбоната лития с песком. В ответ запишите только число

Gennadiy

11

Для определения процентного выхода продукта реакции карбоната лития с песком, нам необходимо учесть исходные массы реагентов и массу образовавшегося продукта.

Для начала, предположим, что мы имеем 100 г карбоната лития (Li2CO3) и 200 г песка (SiO2). Наша задача - определить массу продукта реакции и его процентный выход.

Шаг 1: Определение стехиометрии реакции.
Сначала определим сбалансированное уравнение реакции между карбонатом лития и песком:

Li2CO3 + SiO2 -> Li2SiO3 + CO2

Из уравнения мы видим, что одна молекула карбоната лития реагирует с одной молекулой песка, образуя одну молекулу кремниевого оксида (Li2SiO3) и одну молекулу углекислого газа (CO2).

Шаг 2: Расчет молей реагентов.
Теперь распишем исходные массы реагентов в молях, используя их молярные массы:

Молярная масса карбоната лития (Li2CO3) = 73.89 г/моль
Молярная масса песка (SiO2) = 60.08 г/моль

Масса карбоната лития в молях:
Молярная масса Li2CO3 = 73.89 г/моль
Молярная масса карбоната лития (Li2CO3) = масса Li2CO3 / молярная масса Li2CO3
Молярная масса Li2CO3 = 100 г / 73.89 г/моль = 1.354 моль

Масса песка в молях:
Молярная масса SiO2 = 60.08 г/моль
Молярная масса песка (SiO2) = масса SiO2 / молярная масса SiO2
Молярная масса SiO2 = 200 г / 60.08 г/моль = 3.33 моль

Шаг 3: Определение ограничивающего реагента.
Затем определим ограничивающий реагент, который будет полностью потреблен в реакции. Для этого найдем коэффициенты пропорциональности между реагентами и продуктами (карбонатом лития и песком):

1 моль карбоната лития = 1 моль песка

У нас есть 1.354 моль карбоната лития и 3.33 моль песка. Так как коэффициенты пропорциональности равны, становится ясно, что карбоната лития будет достаточно для реакции, и песок будет избыточным реагентом.

Шаг 4: Определение массы продукта.
Поскольку мы знаем, что 1 моль карбоната лития (Li2CO3) соответствует 1 моль продукта Li2SiO3, мы можем определить массу продукта, зная его молярную массу.

Молярная масса Li2SiO3 = 109.83 г/моль (примечание: молярная масса была предварительно рассчитана)

Масса продукта = молярная масса Li2SiO3 * количество молей продукта
Масса продукта = 109.83 г/моль * 1.354 мол = 148.84 г (округляется до 3 десятичных знаков)

Шаг 5: Расчет процентного выхода.
Теперь мы можем использовать найденную массу продукта и исходную массу песка, чтобы определить процентный выход:

Процентный выход = (масса продукта / исходная масса песка) * 100
Процентный выход = (148.84 г / 200 г) * 100 = 74.42%

Итак, процентный выход продукта реакции карбоната лития с песком равен 74.42%.