При взаимодействии магния массой 1,2 г с раствором серной кислоты получили соль массой 5, 5 г. Определите выход продукта реакции (%).
Для определения выхода продукта реакции нам нужно сначала установить, какая реакция происходит, а затем рассчитать теоретический выход продукта.
Реакция между магнием и серной кислотой (H₂SO₄) будет выглядеть следующим образом:
\[ \text{Mg} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{MgSO}_4 + \text{H}_2 \]
Сначала определим количество вещества магния, который реагировал. Молярная масса магния (Mg) составляет примерно 24,3 г/моль.
\[ n(\text{Mg}) = \frac{m}{M} = \frac{1,2 \text{ г}}{24,3 \text{ г/моль}} \approx 0,0494 \text{ моль} \]
По уравнению реакции видно, что 1 моль магния реагирует с 1 моль серной кислоты, образуя 1 моль сульфата магния (MgSO₄). То есть, на 0,0494 моль магния получится 0,0494 моль сульфата магния.
Теперь найдем массу полученного сульфата магния (MgSO₄). Молярная масса сульфата магния составляет:
- Mg: 24,3 г/моль
- S: 32,1 г/моль
- O₄: 16 г/моль * 4 = 64 г/моль
Таким образом,
\[ M(\text{MgSO}_4) = 24,3 + 32,1 + 64 = 120,4 \text{ г/моль} \]
Теперь рассчитаем теоретический выход (массу) сульфата магния:
\[ m(\text{MgSO}_4) = n(\text{MgSO}_4) \cdot M(\text{MgSO}_4 = 0,0494 \text{ моль} \cdot 120,4 \text{ г/моль} \approx 5,95 \text{ г} \]
Теперь мы можем рассчитать процентный выход продукта реакции:
\[ \text{Выход продукта} (\%) = \left( \frac{\text{масса полученного продукта}}{\text{теоретическая масса}} \right) \cdot 100\% \]
Подставим известные значения:
\[ \text{Выход продукта} (\%) = \left( \frac{5,5 \text{ г}}{5,95 \text{ г}} \right) \cdot 100\% \approx 92,2\% \]
Таким образом, выход продукта реакции составляет примерно 92,2%.
