Чтобы рассчитать массовую долю выхода йода от теоретического, нам нужно сначала определить теоретически возможное количество йода, которое может быть выделено из 3 г йодида натрия. Начнем с уравнения реакции между йодидом натрия (NaI) и газообразным хлором (Cl₂):
[
2 , \text{NaI} + \text{Cl}_2 \rightarrow 2 , \text{NaCl} + \text{I}_2
]
Шаг 1: Рассчитаем количество йодида натрия (NaI)
Определим молярную массу йодида натрия:
- М(Na) = 23 г/моль
- М(I) = 127 г/моль
- М(NaI) = 23 + 127 = 150 г/моль
Рассчитаем количество моль йодида натрия в 3 г:
[
n(\text{NaI}) = \frac{m}{M} = \frac{3 , \text{г}}{150 , \text{г/моль}} = 0,02 , \text{моль}
]
Шаг 2: Найдем теоретически возможное количество йода (I₂)
Согласно уравнению реакции, 2 моль NaI дают 1 моль I₂. Значит, 0,02 моль NaI дадут:
[
n(\text{I}_2) = \frac{n(\text{NaI})}{2} = \frac{0,02}{2} = 0,01 , \text{моль}
]
Шаг 3: Рассчитаем массу выделившегося йода
Теперь рассчитаем массу выделившегося йода:
Молярная масса I₂:
- М(I₂) = 2 \times 127 = 254 г/моль
Рассчитаем массу йода, которая может быть выделена:
[
m(\text{I}_2) = n(\text{I}_2) \times M(\text{I}_2) = 0,01 , \text{моль} \times 254 , \text{г/моль} = 2,54 , \text{г}
]
Шаг 4: Рассчитаем массовую долю выхода
Теперь у нас есть теоретически возможная масса йода (2,54 г) и фактическая масса выделенного йода (2 г). Рассчитаем массовую долю выхода:
[
\text{Выход} = \frac{\text{Фактический выход}}{\text{Теоретический выход}} \times 100%
]
[
\text{Выход} = \frac{2 , \text{г}}{2,54 , \text{г}} \times 100% \approx 78,74%
]
Ответ
Массовая доля выхода йода от теоретического составляет примерно 78,74%.