Для решения задачи начнем с уравнения реакции между оксидом кальция (CaO) и водой (H₂O) для получения гидроксида кальция (Ca(OH)₂).
Уравнение реакции
[ \text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 ]
Шаг 1: Определим количество вещества реактанта
В первую очередь нужно найти количество вещества оксида кальция (CaO). Для этого используем формулу:
[ n = \frac{m}{M} ]
где:
- ( n ) — количество вещества (в молях),
- ( m ) — масса вещества (в граммах),
- ( M ) — молярная масса вещества (в г/моль).
Молярная масса CaO:
- Ca = 40,08 г/моль
- O = 16,00 г/моль
- ( M_{\text{CaO}} = 40,08 + 16,00 = 56,08 ) г/моль
Теперь подставляем данные в формулу:
[ n_{\text{CaO}} = \frac{19,6}{56,08} \approx 0,349 , \text{моль} ]
Шаг 2: Найдем теоретически возможную массу гидроксида кальция
По уравнению реакции видно, что из 1 моль CaO получается 1 моль Ca(OH)₂. Поэтому количество вещества Ca(OH)₂ также составит 0,349 моль.
Молярная масса Ca(OH)₂:
- Ca = 40,08 г/моль
- O = 16,00 г/моль (умножаем на 2, так как два атома кислорода)
- H = 1,01 г/моль (умножаем на 2, так как два атома водорода)
- ( M_{\text{Ca(OH)}_2} = 40,08 + 2 \times 16,00 + 2 \times 1,01 = 74,10 ) г/моль
Теперь найдем теоретически возможную массу Ca(OH)₂:
[ m_{\text{теор}} = n_{\text{Ca(OH)}2} \times M{\text{Ca(OH)}_2} = 0,349 , \text{моль} \times 74,10 , \text{г/моль} \approx 25,9 , \text{г} ]
Шаг 3: Вычислим выход реакции в процентах
Теперь мы можем рассчитать выход реакции, используя следующую формулу:
[ \text{Выход реакции (%)} = \left( \frac{m_{\text{практик}}}{m_{\text{теор}}} \right) \times 100% ]
где ( m_{\text{практик}} ) — масса гидроксида кальция, полученного в эксперименте (22,2 г).
Подставим значения:
[ \text{Выход реакции (%)} = \left( \frac{22,2 , \text{г}}{25,9 , \text{г}} \right) \times 100% \approx 85,7% ]
Ответ
Выход реакции составляет приблизительно 85,7%.
Уравнение реакции:
[ \text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 ]
