из 200 килограмм карбоната кальция при взаимодействии с азотной кислотой был получен нитрат кальция массой 316, 6 кг. вычислите выход (%) данной реакции, запишите число с…

Для начала давайте определим, что происходит в реакции между карбонатом кальция (CaCO₃) и азотной кислотой (HNO₃). При взаимодействии карбоната кальция с азотной кислотой образуются нитрат кальция (Ca(NO₃)₂), углекислый газ (CO₂) и вода (H₂O).

Реакция можно записать следующим образом:

\[ \text{CaCO}_3 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3\text{)}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

Теперь давайте узнаем теоретически возможный выход нитрата кальция из 200 кг карбоната кальция.

1. Молярная масса карбоната кальция (CaCO₃):

   • Ca: 40.08 г/моль
   • C: 12.01 г/моль
   • O: 16.00 г/моль × 3 = 48.00 г/моль
   • Итого: 40.08 + 12.01 + 48.00 = 100.09 г/моль

2. Молярная масса нитрата кальция (Ca(NO₃)₂):

   • Ca: 40.08 г/моль
   • N: 14.01 г/моль × 2 = 28.02 г/моль
   • O: 16.00 г/моль × 6 = 96.00 г/моль
   • Итого: 40.08 + 28.02 + 96.00 = 164.10 г/моль

3. Молекулы: Теперь найдем количество молей карбоната кальция в 200 кг: \[ 200\, \text{кг} = 200\,000\, \text{г} \] \[ \text{Количество молей} = \frac{200\,000\, \text{г}}{100.09\, \text{г/моль}} \approx 1998.2\, \text{моль} \]

4. Выход нитрата кальция: Согласно уравнению реакции, 1 моль CaCO₃ дает 1 моль Ca(NO₃)₂. Поэтому: \[ \text{Количество молей Ca(NO₃)₂} = 1998.2\, \text{моль} \] Масса полученного Ca(NO₃)₂: \[ \text{Масса} = 1998.2\, \text{моль} \times 164.10\, \text{г/моль} \approx 328\,000\, \text{г} = 328\, \text{кг} \]

5. Выход (%): \[ \text{Выход} = \left( \frac{\text{реально полученная масса}}{\text{теоретически возможная масса}} \right) \times 100\% \] \[ \text{Выход} = \left( \frac{316.6\, \text{кг}}{328\, \text{кг}} \right) \times 100\% \approx 96.50\% \]

Округлив, мы получаем выход реакции примерно 97%.