Найти массу осадка, полученного при взаимодействии 150 г серной кислоты с гидроксидом стронция, если выход продукта реакции составил 90% от теоретически возможного.
Для решения данной задачи, сначала нужно определить химическую реакцию между серной кислотой (H₂SO₄) и гидроксидом стронция (Sr(OH)₂). Реакция протекает по следующему уравнению:
\[ \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{Sr(OH)}_2 \rightarrow \text{SrSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \]
Находим молекулярные массы веществ:
Молекулярная масса серной кислоты (H₂SO₄):
- H: 1 г/моль × 2 = 2 г/моль
- S: 32 г/моль
- O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
- Итого: 2 + 32 + 64 = 98 г/моль
Молекулярная масса сульфата стронция (SrSO₄):
- Sr: 87.6 г/моль
- S: 32 г/моль
- O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
- Итого: 87.6 + 32 + 64 = 183.6 г/моль
Находим количество веществ: Мы знаем, что у нас есть 150 г серной кислоты. Теперь найдем количество молей H₂SO₄:
\[ n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{m}{M} = \frac{150\, \text{г}}{98\, \text{г/моль}} \approx 1.53\, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, 1 моль H₂SO₄ реагирует с 1 моль Sr(OH)₂, что значит, что мы также можем получить 1.53 моль SrSO₄.
Находим теоретическую массу осадка SrSO₄: \[ m(\text{SrSO}_4) = n(\text{SrSO}_4) \cdot M(\text{SrSO}_4) = 1.53\, \text{моль} \cdot 183.6\, \text{г/моль} \approx 281.2\, \text{г} \]
Учитываем, что выход продукта составил 90%: \[ m_{\text{осадка}} = 0.9 \cdot m(\text{SrSO}_4) = 0.9 \cdot 281.2\, \text{г} \approx 253.1\, \text{г} \]
Таким образом, масса осадка, полученного в результате реакции, составляет approximately 253.1 г.
