Для решения этой задачи нам нужно провести несколько шагов. Начнем с того, что определим химическую реакцию между хлоридом бария (BaCl₂) и нитратом серебра(I) (AgNO₃).
Шаг 1: Запись уравнения реакции
При взаимодействии хлорида бария с нитратом серебра(I) образуется хлорид серебра (AgCl), который является осадком, и нитрат бария (Ba(NO₃)₂). Уравнение реакции можно записать следующим образом:
[
\text{BaCl}_2 + 2\text{AgNO}_3 \rightarrow 2\text{AgCl} \downarrow + \text{Ba(NO}_3)_2
]
Шаг 2: Определение молекулярных масс
Теперь найдем молекулярные массы реагентов:
Молярная масса BaCl₂:
- Ba: 137,33 г/моль
- Cl: 35,45 г/моль (2 хлора, т.е. 2 x 35,45 = 70,90 г/моль)
[
M_{\text{BaCl}_2} = 137,33 + 70,90 = 208,23 \text{ г/моль}
]
Молярная масса AgCl:
- Ag: 107,87 г/моль
- Cl: 35,45 г/моль
[
M_{\text{AgCl}} = 107,87 + 35,45 = 143,32 \text{ г/моль}
]
Шаг 3: Расчет теоретически возможного выхода осадка
Теперь нам необходимо рассчитать, сколько хлорида серебра (AgCl) можно получить из данного количества хлорида бария (BaCl₂). Для этого сначала найдем количество моль хлорида бария в 20,4 г:
[
n_{\text{BaCl}_2} = \frac{m}{M} = \frac{20,4 \text{ г}}{208,23 \text{ г/моль}} \approx 0,098 \text{ моль}
]
По уравнению реакции нам видно, что 1 моль BaCl₂ реагирует с 2 молями AgNO₃, чтобы получить 2 моли AgCl. Таким образом, из 0,098 молей BaCl₂ мы можем получить 0,098 моль AgCl:
[
\text{Выход AgCl} = 0,098 \text{ моль} \times 2 = 0,196 \text{ моль}
]
Теперь найдем массу полученного AgCl:
[
m_{\text{AgCl}} = n \times M = 0,196 \text{ моль} \times 143,32 \text{ г/моль} \approx 28,1 \text{ г}
]
Шаг 4: Вычисление выхода продукта реакции
У нас есть фактическая масса осадка, образованного в реакции, равная 7,75 г. Теперь мы можем вычислить процент выхода продукта:
[
\text{Выход (%)} = \left( \frac{m_{\text{факт}}}{m_{\text{теор}}} \right) \times 100 = \left( \frac{7,75 \text{ г}}{28,1 \text{ г}} \right) \times 100 \approx 27,5%
]
Округляя, получаем:
[
\text{Выход продукта реакции} \approx 28%
]
Ответ:
Выход продукта реакции составляет 28%.
