Чтобы решить задачу, нам нужно определить массовую долю выхода продукта реакции, основываясь на данных о реакции кальция с соляной кислотой.
Шаг 1: Написание уравнения реакции
Кальций (Ca) реагирует с соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению:
[ \text{Ca} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2 ]
Шаг 2: Определение массы теоретически возможного продукта
Сначала находим молекулярные массы реагентов и продукта:
- Молярная масса кальция (Ca) ≈ 40 г/моль.
- Молярная масса хлорида кальция (CaCl₂) = 40 (Ca) + 2 * 35.5 (Cl) = 40 + 71 = 111 г/моль.
Шаг 3: Определение, сколько моль кальция у нас есть
Имеется 10 г кальция. Чтобы найти количество моль кальция, используем формулу:
[
n = \frac{m}{M}
]
где:
- ( n ) — количество моль,
- ( m ) — масса (10 г),
- ( M ) — молярная масса (40 г/моль).
[
n_{\text{Ca}} = \frac{10 , \text{г}}{40 , \text{г/моль}} = 0.25 , \text{моль}
]
Шаг 4: Определение теоретически возможного выхода хлорида кальция
Согласно уравнению реакции, из 1 моля кальция получается 1 моль CaCl₂. Значит, из 0.25 моль кальция получится 0.25 моль CaCl₂.
Теперь найдем массу теоретически возможного CaCl₂:
[
m_{\text{CaCl}_2} = n \times M
]
[
m_{\text{CaCl}_2} = 0.25 , \text{моль} \times 111 , \text{г/моль} = 27.75 , \text{г}
]
Шаг 5: Рассчитаем массовую долю выхода продукта
Нам сказано, что получено 10 г хлорида кальция. Теперь можем вычислить массовую долю выход продукта:
[
\text{Массовая доля выхода} = \left( \frac{\text{масса полученного продукта}}{\text{максимально возможная масса}} \right) \times 100%
]
Подставляем значения:
[
\text{Массовая доля выхода} = \left( \frac{10 , \text{г}}{27.75 , \text{г}} \right) \times 100% \approx 36.1%
]
Ответ
Таким образом, массовая доля выхода продукта реакции составляет приблизительно 36.1%.
