При термическом разложении 1700 г нитрата натрия было получено 174,4 л кислорода (н.у.) Определите массовую долю выхода этой реакции

Задача: термическое разложениеNaNO3 по реакции 2 NaNO3 → O2 + 2 NaNO2

Данные:

• Масса нитрата натрия: m(NaNO3) = 1700 г
• Объем полученного O2: V(O2) = 174,4 л (н.у. — 0°C и 1 атм)
• Молярный объем O2 при н.у.: Vm = 22,4 л/моль
• Молярная масса NaNO3 ≈ 84,99 г/моль
• Молярная масса O2 = 32,00 г/моль

1. Найдем количество O2, полученного на практике n(O2) = V(O2) / Vm = 174,4 л / 22,4 л/моль ≈ 7,79 моль

2. Определим теоретический выход O2 из заданной массы NaNO3

• количество NaNO3: n(NaNO3) = m(NaNO3) / M(NaNO3) = 1700 г / 84,99 г/моль ≈ 20,0 моль
• по уравнению разложения 2 NaNO3 → O2, на 2 моль NaNO3 получается 1 моль O2, следовательно теоретическое количество O2: n(O2) теор = n(NaNO3) / 2 = 20,0 / 2 = 10,0 моль
• теоретическая масса O2: m(O2) теор = n(O2) теор × M(O2) = 10,0 моль × 32,00 г/моль = 320 г

3. Массовая доля выхода (yield) реакции

• масса фактически полученного O2: m(O2) факт = n(O2) × M(O2) = 7,79 моль × 32,00 г/моль ≈ 249,1 г
• массовая доля выхода = (m(O2) факт) / (m(O2) теор) × 100% = 249,1 г / 320 г × 100% ≈ 77,9%

Ответ: массовая доля выхода реакции около 77,9% (примерно 78%).