Вычислите объем газа который образуется в результате нагревания смеси 22,05 г хлората калия и 0,4 г диоксида марганца. Выход реакции составляет 70%. Ответ укажите с точностью до сотых.
Чтобы вычислить объем газа, который образуется в результате реакции между хлоратом калия (KClO₃) и диоксидом марганца (MnO₂), в первую очередь необходимо рассмотреть уравнение реакции. Обычно хлорат калия разлагается при нагревании с образованием кислорода (O₂) и других продуктов:
\[ 2 \, KClO₃ \, (s) \xrightarrow{\Delta} 2 \, KCl \, (s) + 3 \, O₂ \, (g) \]
Теперь найдем количество вещества KClO₃. Молярная масса KClO₃ составляет:
- K: 39,1 г/моль
- Cl: 35,5 г/моль
- O₃: 3 × 16 г/моль = 48 г/моль
Таким образом, молярная масса KClO₃ = 39,1 + 35,5 + 48 = 122,6 г/моль.
Теперь рассчитаем количество вещества KClO₃ в 22,05 г:
\[ n(KClO₃) = \frac{m}{M} = \frac{22,05 \, г}{122,6 \, г/моль} \approx 0,180 \, моль \]
Согласно уравнению реакции, 2 моли KClO₃ дают 3 моли O₂:
\[ n(O₂) = \frac{3}{2} \cdot n(KClO₃) = \frac{3}{2} \cdot 0,180 \approx 0,270 \, моль \]
Теперь учитываем выход реакции. Если выход реакции составляет 70%, то фактическое количество кислорода будет:
\[ n(O₂, фактическое) = 0,270 \, моль \cdot 0,7 \approx 0,189 \, моль \]
Для нахождения объема газообразного кислорода при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 литра:
\[ V(O₂) = n(O₂, фактическое) \cdot 22,4 \, л/моль = 0,189 \cdot 22,4 \approx 4,23 \, л \]
Поэтому объем газа, который образуется в результате нагревания смеси, составляет примерно 4,23 литра.
