Дано:
1. Масса гидроксида кальция (Ca(OH)2) = 3,90 г
2. Объем оксида углерода(IV) (CO2) при нормальных условиях = 0,56 дм3
Найти: практический выход конечного продукта реакции.
Решение:
1. Найдем количество моль гидроксида кальция:
Молярная масса Ca(OH)2 = 40,08 г/моль + 2 * (16,00 г/моль + 1,01 г/моль) = 74,10 г/моль
n_Ca(OH)2 = m_Ca(OH)2 / M_Ca(OH)2
n_Ca(OH)2 = 3,90 г / 74,10 г/моль ≈ 0,0527 моль
2. Найдем количество моль оксида углерода(IV):
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
0,56 дм3 = 0,56 л
n_CO2 = V_CO2 / 22,4 л/моль
n_CO2 = 0,56 л / 22,4 л/моль ≈ 0,0250 моль
3. Определим, какая из реагентов является лимитирующим. Из уравнения реакции:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
На 1 моль Ca(OH)2 требуется 1 моль CO2. Сравниваем количество моль:
n_Ca(OH)2 = 0,0527 моль
n_CO2 = 0,0250 моль
Поскольку n_CO2 (0,0250 моль) < n_Ca(OH)2 (0,0527 моль), то CO2 является лимитирующим реагентом.
4. По уравнению реакции 1 моль CO2 дает 1 моль карбоната кальция (CaCO3).
Следовательно, количество CaCO3, которое образуется:
n_CaCO3 = n_CO2 = 0,0250 моль
5. Найдем теоретическую массу карбоната кальция (CaCO3):
Молярная масса CaCO3 = 40,08 г/моль + 12,01 г/моль + 3 * 16,00 г/моль = 100,09 г/моль
m_CaCO3 теор. = n_CaCO3 * M_CaCO3
m_CaCO3 теор. = 0,0250 моль * 100,09 г/моль ≈ 2,50 г
6. Теперь найдем практический выход конечного продукта после прокаливания:
Практический выход = (масса остатка после прокаливания / теоретическая масса CaCO3) * 100%
Практический выход = (1,20 г / 2,50 г) * 100% ≈ 48,0 %
Ответ: практический выход конечного продукта реакции составляет примерно 48,0 %.