Question

Водень об'ємом 5л сполучили з хлором. Утворився гідроген хлорид об'ємом 9л. Обчисліть відносний вихід продукту реакції

Answer 1

Ответ:

Объемная доля выхода хлороводорода равна 91%

Объяснение:

Дано:

V(H2) = 5 л.
V(HCl практ.) = 9 л.

Найти:

φ(HCl вых) - ?

Решение:

Составим УХР по условию задачи:

• H2 + Cl2 = 2HCl

Найдем количество вещества водорода по формуле:
n(в-ва) = V(в-ва) / Vm, где Vm - молярный объем, постоянная величина, равная 22,4 л/моль

• n(H2) = 5 л. / 22,4 л/моль = 0,22 моль

Составим пропорцию по УХР для нахождения кол-ва вещ-ва хлороводорода:

• n(H2) = 2n(HCl), тогда
  n(HCl) = 0,44 моль

Найдем теоретический объем хлороводорода:
V(в-ва) = n(в-ва) * Vm

• V(HCl теор.) = 0,44 моль * 22,4 л/моль = 9,856 л.

Найдем объемную долю выхода по формуле:
φ(вых.) = V(практ.) / V(теор.)

• φ(HCl вых.) = 9 л. / 9,856 л. = 0,91 = 91%

Answer 2

Для обчислення відносного виходу продукту реакції, спочатку потрібно визначити, яка кількість продукту утворилася в реакції. У даному випадку, водень (Н₂) і хлор (Cl₂) реагують, утворюючи гідроген хлорид (НСl).

Введемо дані: Об'єм водню (Н₂) = 5 л Об'єм гідроген хлориду (НСl) = 9 л

Реакція між воднем і хлором має наступний балансований хімічний рівняння: H₂ + Cl₂ → 2HCl

З хімічного рівняння видно, що 1 моль водню реагує з 1 моль хлору, утворюючи 2 моля гідроген хлориду. Оскільки молярний об'єм газу залежить від температури та тиску, ми будемо вважати, що температура та тиск залишаються постійними.

Для обчислення кількості речовини водню і хлору використаємо співвідношення між об'ємом газів та їх молярним об'ємом.

Молярний об'єм (V) газу при стандартних умовах (температура 0 °C та тиск 1 атмосфера) дорівнює 22,4 л/моль.

Кількість речовини (n) можна обчислити за формулою:

n = V / V_m,

де V_m - молярний об'єм речовини.

Отже, обчислимо кількість речовини водню (H₂) та хлору (Cl₂):

n(H₂) = 5 л / 22,4 л/моль ≈ 0,223 моль n(Cl₂) = 5 л / 22,4 л/моль ≈ 0,223 моль

За балансованим хімічним рівнянням, одна моль водню (H₂) реагує з однією моллю хлору (Cl₂), утворюючи дві молі гідроген хлориду (HCl). Тому, кількість речовини гідроген хлориду (HCl) буде:

n(HCl) = 2 * n(H₂) = 2 * 0,223 моль = 0,446 моль

Тепер ми можемо обчислити відносний вихід продукту реакції:

Відносний вихід = (кількість речовини продукту / кількість речовини реагенту) * 100%

В нашому випадку, кількість речовини реагенту (водень) дорівнює 0,223 моль, а кількість речовини продукту (гідроген хлорид) дорівнює 0,446 моль.

Відносний вихід = (0,446 моль / 0,223 моль) * 100% ≈ 200%

Таким чином, відносний вихід продукту реакції становить приблизно 200%. Це означає, що кількість утвореного гідроген хлориду перевищує кількість використаного водню вдвічі.