Інші завдання дивись тут...

Вправа 166 Що розуміють під відносним виходом продукту реакції? Величину, яка характеризує повноту перебігу хімічної реакції. Відносний вихід продукту реакції (η) — це відношення маси, об’єму, кількості речовини практично добутого продукту до теоретично обчислених.

Чому на промислових підприємствах ця величина не досягає 100%? Бо добутий продукт через наявні виробничі втрати завжди менший від теоретично обчисленого 

Чому навіть у лабораторних умовах часто відносний вихід продукту реакції менший за 100%? Хімічну реакцію неможливо провести до кінця без певних втрат

 

Вправа 167 Чому відносний вихід продукту реакції можна обчислювати не лише відношенням мас, а також і об’ємів та кількості речовини? Бо є фізичними величинами за допомогою яких можна порівнювати речовини

 

Вправа 168 Під час взаємодії азоту об’ємом 56 л (н.у.) із воднем було одержано амоніак масою 72,25 г. Обчисліть відносний вихід продукту реакції.

Відомо: V(N2)=56 л, m(NH3)=77,25 г

Знайти: η-?

Розв'язування

n(N2)=V(N2):Vm=56 л : 22,4 л/моль=2,5 моль

Записуємо рівняння реакції:

N2 + 3H2 = 2NH3

За рівнянням реакції n(N2):n(NH3)=1:2, тому

n(NH3)=2n(N2)=22,5 моль=5 моль

M(NH3)=17 г/соль

mтеоретична(NH3)=n(NH3)M(NH3)=5 моль17 г/моль=85 г

η=mпрактична(NH3):mтеоретична(NH3)=72,25 г : 85 г=0,85, або 85%

Відповідь: 85%

 

Вправа 169 Під час взаємодії сульфур (IV) оксиду об’ємом 40,32 л (н. у.) із киснем було одержано сульфур (VI) оксид масою 100,8  г. Обчисліть відносний вихід продукту реакції.

Відомо: V(SO2)=40,32 л, m(SO3)=100,8 г

Знайти: η-?

Розв'язування

n(SO2)=V(SO2):Vm=40,32 л : 22,4 л/моль=1,8 моль

Записуємо рівняння реакції:

2SO2 + O2 = 2SO3

За рівнянням реакції n(SO2):n(SO3)=2:2=1:1, тому

n(SO3)=n(SO2)=1,8 моль

M(SO3)=80 г/соль

mтеоретична(SO3)=n(SO3)M(SO3)=1,8 моль80 г/моль=144 г

η=mпрактична(SO3):mтеоретична(SO3)=100,8 г : 144 г=0,7, або 70%

Відповідь: 70%

 

Вправа 170 Під час термічного розкладання метану об’ємом 78,4 л (н. у.) було одержано етин масою 36,4  г. Обчисліть відносний вихід продукту реакції.

Відомо: V(CH4)=78,4 л, m(C2H2)=36,4 г

Знайти: η-?

Розв'язування

n(CH4)=V(CH4):VM=78,4 л : 22,4 л/моль=3,5 моль

Записуємо рівняння реакції:

2CH4 -> C2H2 + 3H2

За рівнянням реакції n(CH4):n(C2H2)=2:1, тому

n(C2H2)=n(CH4):2=3,5 моль:2=1,75 моль

M(C2H2)=26 г/соль

mтеоретична(C2H2)=n(C2H2)M(C2H2)=1,75 моль26 г/моль=45,5 г

η=mпрактична(C2H2):mтеоретична(C2H2)=36,4 г : 45,5 г=0,8, або 80%

Відповідь: 80%

 

Вправа 171 Під час взаємодії амоніаку об’ємом 10,64  л (н.у.) із киснем за наявності каталізатора було одержано нітроген (II) оксид масою 12,825 г. Обчисліть відносний вихід продукту реакції.

Відомо: V(NH3)=10,64 л, m(NO)=12,825 г

Знайти: η-?

Розв'язування

n(NH3)=V(NH3):VM=10,64 л : 22,4 л/моль=0,475 моль

Записуємо рівняння реакції:

4NH3 +  5O2 = 4NO + 6H2O

За рівнянням реакції n(NH3):n(NO)=4:4=1:1, тому

n(NO)=n(NH3)=0,475 моль

M(NO)=30 г/соль

mтеоретична(NO)=n(NO)M(NO)=0,475 моль30 г/моль=14,25 г

η=mпрактична(NO):mтеоретична(NO)=12,825 г : 14,25 г=0,9, або 90%

Відповідь: 90%

 

Вправа 172 Під час каталітичного окиснення етанолу масою 6,9 г було одержано оцтову кислоту масою 5,4 г. Обчисліть відносний вихід продукту реакції.

Відомо: mпрактична(C2H5OH)=6,9 г, m(CH3COOH)=5,4 г

Знайти: η-?

Розв'язування

M(C2H5OH)=46 г/моль

n(C2H5OH)=m(C2H5OH):M(C2H5OH)=6,9 г : 46 г/моль=0,15 моль

Записуємо рівняння реакції:

С2H5OH -H2O-> CH3COOH

За рівнянням реакції n(C2H5OH):n(CH3COOH)=1:1, тому

n(CH3COOH)=n(C2H5OH)=0,15 моль

M(CH3COOH)=60 г/моль

mтеоретична(CH3COOH)=n(CH3COOH)M(CH3COOH)=0,15 моль60 г/моль=9 г

η=mпрактична(СH3COOH):mтеоретична(СH3COOH)=5,4 г : 9 г=0,6, або 60%

Відповідь: 60%

 

Вправа 173 Під час пропускання етанолу масою 92 г над нагрітим алюміній оксидом одержали етен об’ємом 42,56 л (н.у.). Обчисліть відносний вихід продукту реакції.

Відомо: m(C2H5OH)=92 г, V(C2H2)=42.56 л

Знайти: η-?

Розв'язування

M(C2H5OH)=46 г/моль

v(C2H5OH)=m(C2H5OH):M(C2H5OH)=92 г : 46 г/моль=2 моль

Записуємо рівняння реакції:

С2H5OH -> C2H4 + H2O (кат. Al2O3)

За рівнянням реакції v(C2H5OH):v(C2H4)=1:1, тому

v(C2Н4)=v(C2H5OH)=2 моль

Vтеоретичний(C2H4)=v(C2H4)Vm=2 моль22,4 л/моль=44,8 л

η=Vпрактичний2Н4):Vтеоретичний2Н4)=42,56 л : 44,8 л=0,95, або 95%

Відповідь: 95%

 

Вправа 174 Обчисліть об’єм етену (н.у.), який можна добути з етанолу масою 13,8 г, якщо відносний вихід продукту реакції становить 80%.

Відомо: m(C2H5OH)=13,8 г, η=80%, або 0,8

Знайти: Vпрактичний(C2H4)-?

Розв'язування

M(C2H5OH)=46 г/моль

n(C2H5OH)=m(C2H5OH):M(C2H5OH)=13,8 г : 46 г/моль=0,3 моль

Записуємо рівняння реакції:

С2H5OH -> C2H4 + H2O

За рівнянням реакції n(C2H5OH):n(C2H4)=1:1, тому

n(C2Н4)=n(C2H5OH)=0,3 моль

Vтеоретичний(C2H4)=n(C2H4)Vm=0,3 моль22,4 л/моль=6,72 л

Vпрактичний2Н4)=Vтеоретичний2Н4)η=6,72 л•0,8=5,376 л

Відповідь: 5,376 л

 

Вправа 175 Обчисліть масу кальцій оксиду, що добули прожарюванням вапняку масою 400 кг, якщо відносний вихід продукту реакції становить 92%.

Відомо: m(CaCO3)=400 кг, η=92%, або 0,92

Знайти: mпрактична(CаО)-?

Розв'язування

M(CaCO3)=100 кг/кмоль

n(CaCO3)=m(CaCO3):M(CaCO3)=400 кг : 100 кг/кмоль=4 кмоль

Записуємо рівняння реакції:

СaCO3 -> CaO + H2O

За рівнянням реакції n(CaCO3):n(CaO)=1:1, тому

n(CaO)=n(CaCO3)=4 кмоль

M(CaO)=56 кг/кмоль

mтеоретична(CaO)=n(CaO)M(CaO)=4 кмоль г  56 кг/кмоль=224 кг

mпрактична(СaO)=mтеоретична(СaO)η=224 кг•0,92=206,08 кг

Відповідь: 206,08 кг

 

Вправа 176 Обчисліть об’єм чадного газу (н.у.), що утвориться під час пропускання вуглекислого газу об’ємом 112  л (н.у.) крізь розпечений кокс, якщо відносний вихід продукту реакції становить 85%.

Відомо: V(CO2)=112 лη=85%, або 0,85

Знайти: Vпрактичний(CО)-?

Розв'язування

n(CО2)=V(CO2):VM=112 л : 22,4 л/моль=5 моль

Записуємо рівняння реакції:

СO2 + C = 2CO

За рівнянням реакції n(CO2):n(CO)=1:2, тому

n(CO)=2n(CO2)=25 моль=10 моль

Vтеоретичний(CО)=n(CО)Vm=10 моль22,4 л/моль=224 л

Vпрактичний(СО)=Vтеоретичний(СО)η=224 л•0,85=190,4 л

Відповідь: 190,4 л

 

Вправа 177 Обчисліть об’єм етану (н.у.), необхідного для добування етену об’ємом 89,6  л, якщо відносний вихід продукту реакції становить 80%.

Відомо: Vпрактичний(C2H4)=89,6 лη=80%, або 0,8

Знайти: V(C2H6)-?

Розв'язування

V(С2H4)=Vпрактичний2Н4):η=89,6 л : 0,8=112 л

n(C2H4)=V(C2H4):VM=112 л : 22,4 л/моль=5 моль

Записуємо рівняння реакції:

С2H6 -> C2H4 + H2

За рівнянням реакції n(C2H6):n(C2H4)=1:1, тому

n(C2H6)=n(C2H4)=5 моль

V(C2H6)=n(C2H6)Vm=5 моль22,4 л/моль=112 л

Відповідь: 112 л

 

Вправа 178 Обчисліть об’єм метану (н.у.), який необхідно піддати піролізу для добування сажі масою 126  кг, якщо відносний вихід продукту реакції становить 75 %.

Відомо: mпрактичнa(C)=126 кгη=75%, або 0,75

Знайти: V(CH4)-?

Розв'язування

m(С)=mпрактичнa(С):η=126 кг : 0,75=168 кг

n(C)=m(C):M(C)=168 кг : 12 кг/кмоль=14 кмоль

Записуємо рівняння реакції:

СH4 -> C + 2H2

За рівнянням реакції n(CH4):n(C)=1:1, тому

n(CH4)=n(C)=14 кмоль

V(CH4)=n(CH4)VМ=14 кмоль22,4 м3/кмоль=313,6 м3

Відповідь: 313,6 м3

Інші завдання дивись тут...