Определить массу бертолетовой соли, если в результате реакции KCl3 = KCl+ O2 выделилось 30л кислорода, что составляет 80% от теоретически возможного выхода.
Давайте решим задачу поэтапно.
Дано:
- Объем выделенного кислорода \(V_{O_2} = 30\) л
- Это 80% от теоретически возможного выхода
- Реакция: \(2\, \text{KCl}_3 \rightarrow 2\, \text{KCl} + 3\, \text{O}_2\)
Шаг 1. Найдём молярный объём газа при нормальных условиях (НУ).
При НУ (температура 0°C, давление 1 атм): \[ V_{мол} \approx 22.4\, \text{л} \]
Шаг 2. Определим теоретический объем кислорода.
Так как выделено 80% от теоретического, то: \[ V_{теор} = \frac{V_{выдел}}{0.8} = \frac{30\, \text{л}}{0.8} = 37.5\, \text{л} \]
Это — полный теоретический объем кислорода.
Шаг 3. Найдём количество молей кислорода, соответствующее теоретическому объему.
\[ n_{O_2} = \frac{V_{теор}}{V_{мол}} = \frac{37.5\, \text{л}}{22.4\, \text{л/моль}} \approx 1.674\, \text{моль} \]
Шаг 4. Взаимосвязь между молями кислорода и бертолетовой соли (KCl₃).
Из уравнения реакции видно:
- 2 моля \(KCl_3\) дают 3 моля \(O_2\)
Значит: \[ n_{KCl_3} = \frac{2}{3} \times n_{O_2} \approx \frac{2}{3} \times 1.674 \approx 1.116\, \text{моль} \]
Шаг 5. Найдём массу бертолетовой соли.
Молярная масса \(KCl_3\): \[ M_{KCl_3} = M_K + 3 \times M_{Cl} \approx 39\, \text{г/моль} + 3 \times 35.5\, \text{г/моль} = 39 + 106.5 = 145.5\, \text{г/моль} \]
Масса: \[ m_{KCl_3} = n_{KCl_3} \times M_{KCl_3} \approx 1.116 \times 145.5 \approx 162.2\, \text{г} \]
Итог:
Масса бертолетовой соли составляет приблизительно 162 г.
