При взаимодействии хлорида бария массой 6,24 г с избытком серной кислоты был получен осадок сульфата бария массой 5,5 г. Вычислите выход продукта реакции в процентах от…

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%.