Дано:
Масса кремния: m(Si) = 70 г
Объем выделившегося газа: V = 95,2 л
Найти:
Долю (%) выхода продукта реакции от теоретически возможного.
Решение с расчетом:
Сначала найдем количество вещества кремния, используя его молярную массу (28,1 г/моль):
n(Si) = m(Si) / M(Si) = 70 г / 28,1 г/моль ≈ 2,49 моль
Теперь определим, какие вещества участвуют в реакции. При растворении кремния в избытке концентрированного раствора гидроксида натрия образуется кремнекислый натрий и выделяется диоксид кремния и водород:
Si + 2NaOH + 2H2O -> Na2SiO3 + 3H2↑
Для данной реакции соотношение между количеством вещества кремния и объемом выделившегося водорода будет следующим:
n(H2) = n(Si) * (3/1) = 2,49 моль * 3 ≈ 7,47 моль
Теперь посчитаем теоретический объем выделившегося водорода при стандартных условиях (н.у.), используя закон Лавуазье-Лапласа (22,4 л/моль):
Vтеор = n(H2) * Vмоль = 7,47 моль * 22,4 л/моль = 167,35 л
Наконец, вычислим долю (%) выхода продукта реакции от теоретически возможного:
% выхода = (V / Vтеор) * 100% = (95,2 л / 167,35 л) * 100% ≈ 56,9%
Ответ: Доля (%) выхода продукта реакции от теоретически возможного составляет примерно 56,9%.