Чтобы понять, как рассчитать массовую долю выхода продукта реакции, давайте сначала разберемся с тем, что происходит в этой химической реакции.
Шаг 1: Определяем уравнение реакции
При взаимодействии кальция с соляной кислотой образуется хлорид кальция и выделяется водород:
[
\text{Ca} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2
]
Шаг 2: Определим массы реагентов и продуктов
Мы знаем, что 10 г кальция взаимодействуют с соляной кислотой и образуется 10 г хлорида кальция (CaCl₂).
Шаг 3: Найдем массу реагента - кальция
Сначала найдем молекулярную массу кальция (Ca) и хлорида кальция (CaCl₂):
- Молекулярная масса Ca ≈ 40,08 г/моль
- Молекулярная масса CaCl₂ ≈ 40,08 + 2 * 35,45 ≈ 111,0 г/моль
Шаг 4: Найдем количество молей кальция
Определим количество молей кальция:
[
\text{n (Ca)} = \frac{\text{маса (Ca)}}{\text{молярная масса (Ca)}} = \frac{10 , \text{г}}{40,08 , \text{г/моль}} \approx 0,249 , \text{моль}
]
Шаг 5: Рассчитаем теоретически возможную массу хлорида кальция
Согласно уравнению реакции, 1 моль кальция дает 1 моль хлорида кальция. Так как у нас 0,249 моль кальция, теоретически должно выделиться такое же количество молей хлорида кальция.
Теперь рассчитаем массу полученного хлорида кальция:
[
\text{маса (CaCl₂)} = n \cdot \text{молярная масса (CaCl₂)} = 0,249 , \text{моль} \cdot 111,0 , \text{г/моль} \approx 27,6 , \text{г}
]
Шаг 6: Рассчитаем массовую долю выхода продукта
Массовая доля выхода продукта рассчитывается по формуле:
[
\text{Выход} = \frac{\text{масса полученного продукта}}{\text{теоретическая масса продукта}} \cdot 100%
]
Подставим известные данные:
[
\text{Выход} = \frac{10 , \text{г}}{27,6 , \text{г}} \cdot 100% \approx 36,23%
]
Ответ
Массовая доля выхода хлорида кальция в данной реакции составляет approximately 36,23%.
