Знаємо, розуміємо
Вправа 1 Який вихід продукту реакції називають практичним, а який — теоретичним? Одержані виробничим способом продукти реакції характеризують їх практичний вихід, а обчислені за рівнянням реакції, тобто без урахування виробничих втрат, — теоретичний
Вправа 2 Як обчислити практичний вихід речовини? За формулою:
mпрактична(речовини)=η•mтеоретична(речовини):100%
Застосовуємо
Вправа 1 Обчисліть відносний вихід гідроген хлориду, якщо з хлору кількістю речовини 5 моль одержали гідроген хлорид масою 340 г.
Відомо: v(Cl2)=5 моль, mпрактична(HCl)=340 г
Знайти: η-?
Розв'язування
Записуємо рівняння реакції:
H2 + Cl2 = 2HCl
За рівнянням реакції v(Cl2):v(HCl)=1:2, тому
v(HCl)=2•v(Cl2)=2•5 моль=10 моль
M(HCl)=36,5 г/моль
mтеоретична(HCl)=v(HCl)•M(HCl)=10 моль•36,5 г/моль=365 г
η=mпрактична(HCl):mтеоретична(HCl)=340 г: 365 г=0,9315, або 93,15%
Відповідь: 93,15%
Вправа 2 У 10 класі ви вивчали один із способів добування етину — карбідний. Обчисліть:
а) масу кальцій карбіду СаС2, добутого із вугілля масою 72 г і достатньої кількості кальцій оксиду за схемою:
СаО + 3С → СаС2 + СО, якщо його відносний вихід дорівнював 80%;
Відомо: mпрактична(C)=72 г, η=80%
Знайти: mпрактична(CaC2)-?
Розв'язування
v(C)=m(C):M(C)=72 г : 12 г/моль=6 моль
Записуємо рівняння реакції:
СaO + 3C -> CaC2 + CO
За рівнянням реакції v(C):v(CaC2)=3:1, тому
v(CaC2)=v(C):3=6 моль:3=2 моль
M(CaC2)=64 г/моль
mтеоретична(CaC2)=v(CaC2)•M(CaC2)=2 моль•64 г/моль=128 г
mпрактична(CaC2)=η•mтеоретична(CaC2):100%=80%•128 г: 100%=102,4 г
Відповідь: 102,4 г
б) відносний вихід етину, добутого з одержаного кальцій карбіду, якщо об’єм вуглеводню становить 33,6 л (н. у.).
Відомо: m(CaC2)=102,4 г, V(C2H2)=33.6 л
Знайти: η-?
Розв'язування
M(CaC2)=64 г/моль
v(CaC2)=m(CaC2):M(CaC2)=102,4 г : 64 г/моль=1,6 моль
Записуємо рівняння реакції:
СaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2
За рівнянням реакції v(CaC2):v(C2H2)=1:1, тому
v(C2Н2)=v(CаС2)=1,6 моль
V(C2H2)=v(C2H2)•Vm=1,6 моль•22,4 л/моль=35,84 л
η=Vпрактичний(С2Н2):Vтеоретичний(С2Н2)=33,6 л : 35,84 л=0,9375, або 93,75%
Відповідь: 93,75%
Вправа 3 Обчисліть відносний вихід негашеного вапна масою 400 г, добутого термічним розкладом кальцій карбонату масою 800 г.
Відомо: mпрактична(CаО)=400 г, m(CaCO3)=800 г
Знайти: η-?
Розв'язування
M(CaCO3)=100 г/моль
v(CaCO3)=m(CaCO3):M(CaCO3)=800 г : 100 г/моль=8 моль
Записуємо рівняння реакції:
СaСO3 = СaO + CO2↑
За рівнянням реакції v(CaCO3):v(CaO)=1:1, тому
v(CaO)=v(CaCO3)=8 моль
M(CaO)=56 г/моль
mтеоретична(CaO)=v(CaO)•M(CaO)=8 моль•56 г/моль=448 г
η=mпрактична(СaO):mтеоретична(СaO)=400 г : 448 г=0,8928, або 89,28%
Відповідь: 89,28%
Вправа 4 Унаслідок взаємодії натрію кількістю речовини 0,2 моль з водою добули водень об’ємом 1,916 л (н. у.). Обчисліть відносний вихід продукту реакції.
Відомо: v(Na)=0,2 моль, Vпрактичний(H2)=1,916 л
Знайти: η-?
Розв'язування
Записуємо рівняння реакції:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
За рівнянням реакції v(Na):v(H2)=2:1, тому
v(H2)=v(Na):2=0,2 моль:2=0,1 моль
Vтеоретичний(H2)=v(H2)•Vm=0,1 моль•22,4 л/моль=2,24 л
η=Vпрактичний(H2):Vтеоретичний(H2)=1,916 л : 2,24 л = 0,8553, або 85,53%
Відповідь: 85,53%