На оксид кальция массой 19,6 г подействовали небольшим количеством воды и получили 22,2 г гидроксида кальция. Вычислите выход реакции в процентах от теоретически возможного. В…

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:
\[ \text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 \]