ω вых ( φ ) – массовая (объемная) доля выхода продукта реакции от теоретически возможного ω вых = m практическая m теоретическая φ вых = V практический V теоретический × 100 % × 100 %
Три варианта задач: Даны массы исходного вещества и продукта реакции. Определить выход продукта реакции. Даны массы исходного вещества и выход продукта реакции. Определить массу продукта. Даны массы продукта и выход продукта. Определить массу исходного вещества.
Дано: m( ZnO ) = 32,4 г m пр ( Zn) = 24 г Найти: ω вых ( Zn) - ? Решение: 3 ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 моль 3 моль Прочитаем задачу, запишем условие (дано, найти),составим уравнение реакции (поставим коэффициенты), подчеркнем, что дано в задаче, что нужно найти, под подчеркнутыми веществами запишем их количество вещества по уравнению (моль) При действии алюминия на оксид цинка массой 32,4г получили 24 г цинка. Найдите массовую долю выхода продукта реакции.
Дано: m( ZnO ) = 32,4 г m пр ( Zn) = 24 г Найти: ω вых ( Zn) - ? М( ZnO )=81г/моль Решение: 0,4 моль х 3 ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 моль 3 моль Найдем количество вещества ZnO по формуле: = m /М. Подпишем его количество вещества над ним в уравнении. Над Zn подпишем х. Найдем х составив и решив пропорцию. ( Zn О)=32,4/81 = 0,4 моль 0,4/3 = х /3 х = 0,4 моль – это теоретическое количество вещества найденное по уравнению
Дано: m( ZnO ) = 32,4 г m пр ( Zn) = 24 г Найти: ω вых ( Zn) - ? М( ZnO )=81г/моль М( Zn )=65 г/моль Решение: 0,4 моль х 3 ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 моль 3 моль Переведем полученное количество вещества Zn в массу по формуле: m = M m(Zn) =0,4 моль × 65 г/моль = 26 г – это теоретическая масса Zn. В задаче в условии дана практическая масса 24 г. Теперь найдем долю выхода продукта от теоретического возможного. ω вых = = = 0, 92 ( или 92%) m пр ( Zn) m теор ( Zn) 24 г 26 г Ответ: ω вых = 92 %
Дано: m (Al(OH) 3 )= 23,4 г ω вых (Al 2 O 3 ) = 92% Найти: m пр ( Al 2 O 3 ) - ? М( Al(OH) 3 )= 78 г/моль Решение: 0,3 моль х 2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 +3H 2 O 2 моль 1 моль Определите массу оксида алюминия, которая может быть получена из 23,4 г гидроксида алюминия, если выход реакции составляет 92% от теоретически возможного. М( Al 2 O 3 ) = 102 г/моль ( Al(OH) 3 )= 23,4 г/78 г/моль = 0,3 моль 0,3/2 = х /1 х = 0,15 моль m теор. ( Al 2 O 3 ) = n M = 0,15 моль 102 г/моль = 15,3 г m пр. (Al 2 O 3 ) = 15,3 г× 0,92 = 14 г Ответ: m пр. (Al 2 O 3 ) = 14 г
При действии оксида углерода (II ) на оксид железа (III ) получено железо массой 11,2 г. Найдите массу использованного оксида железа ( III ), учитывая, что доля выхода продуктов реакции составляет 80% от теоретически возможного. Дано: m пр ( Fe) = 11, 2 г ω вых ( Fe) = 80% Найти: M ( Fe 2 O 3 ) - ? Решение : Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 1 моль 2 моль m теор = = =14 г m пр ( Fe) ω вых ( Fe) 11,2 г 0, 8
Дано: m пр ( Fe) = 11, 2 г ω вых ( Fe) = 80% Найти: m ( Fe 2 O 3 ) - ? M ( Fe) = 56 г/моль М ( Fe 2 O 3 ) =160 г/моль Решение : х 0,25 моль Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 1 моль 2 моль Найденную теоретическую массу железа переведем в количество вещества по формуле: = m /М ( ( Fe) = 14 г /56 г/моль = 0,25 моль Напишем это количество железа над ним в уравнении, над оксидом напишем х. Решим пропорцию: х /1 = 0,25/2, х = 0,125 моль Теперь переведем в массу по формуле: m = ×М m ( Fe 2 O 3 ) = 0,125 моль × 160 г/моль = 20 г Ответ: m ( Fe 2 O 3 ) = 20 г
Задачи для самостоятельного решения Для получения осадка сульфата бария была взята серная кислота массой 490 г. Массовая доля выхода соли от теоретически возможного составила 60 %. Какова масса полученного сульфата бария? Вычислить выход нитрата аммония в % от теоретически возможного, если при пропускании 85 г аммиака через раствор азотной кислоты, было получено 380 г соли В результате каталитического окисления оксида серы (IV) массой 16 кг избытком кислорода образуется оксид серы (VI). Вычислите массу продукта реакции, если доля его выхода 80% от теоретически возможного. Вычислите массу азотной кислоты, которую можно получить из 17 г нитрата натрия при его взаимодействии с концентрированной серной кислотой, если массовая доля выхода кислоты составляет 0,96. На гашёную известь, взятую в необходимом количестве, подействовали 3,15 кг чистой азотной кислотой. Какую массу нитрата кальция получили, если практический выход в массовых долях составляет 0,98 или 98% по сравнению с теоретическим?
