Карбонат кальция массой 160 грамм растворили в азотной кислоте. Объём выделившегося газа составил 26,88 л (н.у.). Определите выход реакции 9 (в%) от теоретически возможного.
Давайте разберёмся с этой задачей шаг за шагом.
### Шаг 1: Запишем химическую реакцию
Карбонат кальция (CaCO₃) реагирует с азотной кислотой (HNO₃). Реакция выглядит так:
\[
\text{CaCO}_3 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3)_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}
\]
В результате этой реакции выделяется углекислый газ (CO₂), который мы будем использовать для расчётов.
### Шаг 2: Найдём количество карбоната кальция
Молярная масса карбоната кальция (CaCO₃) составляет:
- Ca: 40 г/моль
- C: 12 г/моль
- O₃: 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
Итак, молярная масса CaCO₃ = 40 + 12 + 48 = 100 г/моль.
Теперь можем найти количество моль CaCO₃ в 160 граммах:
\[
n_{CaCO_3} = \frac{m}{M} = \frac{160\text{ г}}{100\text{ г/моль}} = 1.6\text{ моль}
\]
### Шаг 3: Определим теоретически возможный объем газообразного углекислого газа
Согласно уравнению реакции, 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CO₂. Следовательно, из 1.6 моль CaCO₃ получится 1.6 моль CO₂.
При нормальных условиях (н.у.), 1 моль газа занимает объём 22,4 л. Значит, объём газа, который должен выделиться:
\[
V_{CO_2} = n_{CO_2} \times 22.4\text{ л/моль} = 1.6\text{ моль} \times 22.4\text{ л/моль} = 35.84\text{ л}
\]
### Шаг 4: Находим выход реакции
У нас есть фактический объём выделившегося газа — 26,88 л. Теперь найдем выход реакции в процентах:
\[
\text{Выход реакции} = \left( \frac{V_{\text{фактический}}}{V_{\text{теоретический}}} \right) \times 100\%
\]
Подставим известные значения:
\[
\text{Выход реакции} = \left( \frac{26.88\text{ л}}{35.84\text{ л}} \right) \times 100\% \approx 75\%
\]
### Ответ
Выход реакции составляет примерно 75%.