Номер 8, страница 17 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

2. Задачи на примеси и практический выход реакции. Проверьте себя - номер 8, страница 17.

Условие.

8. При взаимодействии 2,3 г натрия с водой выделилось 896 мл водорода (н. у.). С каким практическим выходом прошла данная реакция?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Масса натрия: $m(\text{Na}) = 2,3 \text{ г}$
Объем выделившегося водорода (практический): $V_{\text{практ}}(\text{H}_2) = 896 \text{ мл}$
Условия: нормальные (н. у.)

$V_{\text{практ}}(\text{H}_2) = 896 \text{ мл} = 0,896 \text{ л}$

Найти:

Практический выход реакции: $\eta - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия натрия с водой:

$2\text{Na} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} + \text{H}_2 \uparrow$

2. Найдем количество вещества натрия, вступившего в реакцию. Молярная масса натрия $M(\text{Na}) = 23 \text{ г/моль}$.

$n(\text{Na}) = \frac{m(\text{Na})}{M(\text{Na})} = \frac{2,3 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим теоретическое количество вещества водорода ($n_{\text{теор}}(\text{H}_2)$), которое должно было выделиться. Из стехиометрических коэффициентов уравнения реакции следует, что количества веществ натрия и водорода соотносятся как 2:1.

$n_{\text{теор}}(\text{H}_2) = \frac{1}{2} n(\text{Na}) = \frac{1}{2} \cdot 0,1 \text{ моль} = 0,05 \text{ моль}$

4. Рассчитаем теоретический объем водорода, соответствующий этому количеству вещества при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем идеального газа при н. у. составляет $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$.

$V_{\text{теор}}(\text{H}_2) = n_{\text{теор}}(\text{H}_2) \cdot V_m = 0,05 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 1,12 \text{ л}$

5. Практический выход реакции ($\eta$) — это отношение практически полученного объема продукта ($V_{\text{практ}}$) к теоретически возможному объему ($V_{\text{теор}}$), выраженное в процентах.

$\eta = \frac{V_{\text{практ}}(\text{H}_2)}{V_{\text{теор}}(\text{H}_2)} \cdot 100\%$

$\eta = \frac{0,896 \text{ л}}{1,12 \text{ л}} \cdot 100\% = 0,8 \cdot 100\% = 80\%$

Ответ: практический выход реакции составляет 80%.