В результате реакции 5 граммов цинка с серной кислотой образовалось 10 граммов сульфата цинка. Определите массовую долю выхода продукта реакции

Задача: 5 г цинка реагирует с серной кислотой, образуется 10 г сульфата цинка. Найдите массовую долю выхода продукта (процент выхода).

Пошаговое решение

1. Запишем реакцию и предположим, что кислотной реакции достаточно, чтобы всё Zn превратилось в ZnSO4: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 Это обеспечивает 1:1 отношение моль Zn и моль ZnSO4.

2. Найдём молярную массу продуктов и исходного вещества:

   • Молярная масса Zn = 65,38 g/mol
   • Молярная масса ZnSO4 = 65,38 + 32,07 + 4·16,00 ≈ 161,45 g/mol

3. Вычислим количество вещества Zn: n(Zn) = m(Zn) / M(Zn) = 5 g / 65,38 g/mol ≈ 0,0765 mol

4. Определим теоретическую массу ZnSO4 (при полном превращении Zn): m_theor(ZnSO4) = n(Zn) × M(ZnSO4) ≈ 0,0765 mol × 161,45 g/mol ≈ 12,35 g

5. Фактическая масса полученного ZnSO4 дана как 10 g.

6. Массовая доля выхода (процент выхода) вычисляется как: Выход (%) = (m_actual / m_theor) × 100% = (10 g / 12,35 g) × 100% ≈ 80,9% ≈ 81%

Ответ: массовая доля выхода продукта примерно 81%.