Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала рассмотреть реакцию, которая происходит между хлоридом бария (BaCl₂) и серной кислотой (H₂SO₄). Реакция выглядит следующим образом:
[ \text{BaCl}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 + 2\text{HCl} ]
Теперь давайте проведем расчет по шагам.
Шаг 1: Находим молекулярные массы веществ
Молярная масса BaCl₂ (хлорид бария):
- Ba = 137 г/моль
- Cl = 35,5 г/моль (2 атома)
[
\text{M}_\text{BaCl}_2 = 137 + 2 \times 35,5 = 137 + 71 = 208 , \text{г/моль}
]
Молярная масса BaSO₄ (сульфат бария):
- Ba = 137 г/моль
- S = 32 г/моль
- O = 16 г/моль (4 атома)
[
\text{M}_\text{BaSO}_4 = 137 + 32 + 4 \times 16 = 137 + 32 + 64 = 233 , \text{г/моль}
]
Шаг 2: Находим количество моль хлорида бария
Теперь, зная массу хлорида бария, можем посчитать его количество в молях.
[
n_\text{BaCl}_2 = \frac{m}{M} = \frac{6,24 , \text{г}}{208 , \text{г/моль}} \approx 0,0300 , \text{моль}
]
Шаг 3: Определяем теоретический выход сульфата бария
Согласно уравнению реакции, 1 моль BaCl₂ дает 1 моль BaSO₄. Таким образом, количество сульфата бария, которое мы можем получить, также равно:
[
n_\text{BaSO}4 = n\text{BaCl}_2 = 0,0300 , \text{моль}
]
Теперь найдём теоретическую массу сульфата бария:
[
m_\text{BaSO}4 = n\text{BaSO}4 \times M\text{BaSO}_4 = 0,0300 , \text{моль} \times 233 , \text{г/моль} \approx 6,99 , \text{г}
]
Шаг 4: Вычисляем выход продукта реакции
Выход продукта реакции (в %) может быть рассчитан с использованием следующей формулы:
[
\text{Выход (в %)} = \left( \frac{\text{масса полученного продукта}}{\text{теоретическая масса продукта}} \right) \times 100%
]
Подставляем наши значения:
[
\text{Выход (в %)} = \left( \frac{5,5 , \text{г}}{6,99 , \text{г}} \right) \times 100% \approx 78,7%
]
Шаг 5: Округляем до целых
Окончательный ответ с выходом продукта реакции составит:
[
\boxed{79} %
]
Таким образом, выход сульфата бария от теоретически возможного составляет 79%.
