Для решения этой задачи нам нужно выяснить, какой теоретический выход соли мы можем ожидать из реакции оксида алюминия с соляной кислотой, а затем сравнить его с фактическим выходом, чтобы найти практический выход в процентах.
Начнем с реакции: Оксид алюминия (Al₂O₃) реагирует с соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению:
Al₂O₃ + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂O
Найдем молекулярные массы:
- Молярная масса Al₂O₃ = 2 × 27 (Al) + 3 × 16 (O) = 54 + 48 = 102 г/моль.
- Молярная масса AlCl₃ = 27 (Al) + 3 × 35.5 (Cl) = 27 + 106.5 = 133.5 г/моль.
Рассчитаем количество молей оксида алюминия (Al₂O₃): \[ n(Al₂O₃) = \frac{m}{M} = \frac{20.4 \, \text{г}}{102 \, \text{г/моль}} \approx 0.2 \, \text{моль}. \]
По уравнению реакции видно, что 1 моль Al₂O₃ дает 2 моль AlCl₃. Значит, 0.2 моль Al₂O₃ даст: \[ n(AlCl₃) = 0.2 \, \text{моль} \times 2 = 0.4 \, \text{моль}. \]
Теперь найдем теоретический выход: \[ m(AlCl₃) = n(AlCl₃) \times M(AlCl₃) = 0.4 \, \text{моль} \times 133.5 \, \text{г/моль} \approx 53.4 \, \text{г}. \]
Теперь можем рассчитать практический выход продукта реакции в процентах: \[ \text{Практический выход} = \left( \frac{\text{фактический выход}}{\text{теоретический выход}} \right) \times 100\% = \left( \frac{50 \, \text{г}}{53.4 \, \text{г}} \right) \times 100\% \approx 93.5\%. \]
Таким образом, практический выход продукта реакции составляет примерно 93.5%.