При взаимодействии раствора хлорида бария с нитратом серебра(I) массой 20,4 г образовался осадок массой 7,75 г. Вычислите выход продукта реакции в процентах от теоретически…

Чтобы решить эту задачу, мы воспользуемся основными понятиями из химии, связанными с реакциями обмена и расчетом выхода продуктов реакции.

Шаг 1: Установить уравнение реакции

При взаимодействии хлорида бария \((BaCl_2)\) с нитратом серебра(I) \((AgNO_3)\) происходит следующая реакция:

\[ BaCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2AgCl\downarrow \]

В этой реакции образуется осадок хлорида серебра \((AgCl)\).

Шаг 2: Найти молекулярные массы веществ

Далее, рассчитаем молекулярные массы реагентов и продуктов:

• \[ BaCl_2: 137.33 \, (\text{Ba}) + 2 \times 35.45 \, (\text{Cl}) = 208.23 \, \text{г/моль} \]
• \[ AgNO_3: 107.87 \, (\text{Ag}) + 14.01 \, (\text{N}) + 3 \times 16 \, (\text{O}) = 169.87 \, \text{г/моль} \]
• \[ AgCl: 107.87 \, (\text{Ag}) + 35.45 \, (\text{Cl}) = 143.32 \, \text{г/моль} \]

Шаг 3: Найти теоретический выход осадка

Чтобы определить теоретический выход, сначала нужно рассчитать, сколько моль нитрата серебра у нас есть.

Найдем количество молей \((AgNO_3)\):

Масса нитрата серебра, участвующего в реакции, равна 20,4 г.

\[ n(AgNO_3) = \frac{m}{M} = \frac{20.4 \, \text{г}}{169.87 \, \text{г/моль}} \approx 0.120 \, \text{моль} \]

Согласно уравнению реакции, на 2 моли \((AgNO_3)\) образуется 2 моли \((AgCl)\). Таким образом:

\[ n(AgCl) = n(AgNO_3) = 0.120 \, \text{моль} \]

Теперь найдем массу образовавшегося осадка \((AgCl)\):

\[ m(AgCl) = n(AgCl) \times M(AgCl) = 0.120 \, \text{моль} \times 143.32 \, \text{г/моль} \approx 17.2 \, \text{г} \]

Шаг 4: Рассчитать выход продукта

Выход продукта реакции можно найти с помощью формулы:

\[ \text{Выход в \%} = \left( \frac{\text{массa полученного осадка}}{\text{теоретически возможная масса осадка}} \right) \times 100\% \]

В нашей задаче:

• Масса полученного осадка = 7.75 г
• Теоретически возможная масса осадка = 17.2 г

Теперь подставим значения:

\[ \text{Выход в \%} = \left( \frac{7.75 \, \text{г}}{17.2 \, \text{г}} \right) \times 100\% \approx 45.0\% \]

Ответ

Округляем до целых:

Выход продукта реакции составляет 45%.