Question

При взаимодействии 1 л ксенона и 5 л фтора (объёмы измерены при н. у.) образовалось 7,4 г фторида ксенона(IV). Чему равен выход продукта? Ответ приведите в % с точностью до целых

Answer 1

Ответ:

η(XeF₄) = 80 %.

Объяснение:

Xe + 2F₂ ⟹ XeF₄

фтор в избытке, расчёт производится по ксенону

m(XeF₄, теор) = 1 л · 207 г/моль / 22,4 л/моль = 9,241 г

η(XeF₄) = 7,4 г · 100 % / 9,241 г = 80 %.

Answer 2

Для нахождения выхода продукта (в данном случае фторида ксенона(IV)), сначала нужно определить стехиометрическое соотношение между реагентами. После этого можно вычислить теоретический выход продукта, а затем выразить его в процентах относительно начального количества реагентов.

Сначала определим уравнение реакции между ксеноном и фтором для образования фторида ксенона(IV):

Xe + 2F2 → XeF4

Из уравнения видно, что на один моль ксенона требуется два моля фтора для образования одного моля фторида ксенона(IV).

Теперь рассмотрим начальные объемы газов. У вас есть 1 л ксенона и 5 л фтора. При н. у. эти объемы также можно рассматривать как моли, так как 1 моль любого газа при нормальных условиях имеет объем примерно 22,4 л.

Таким образом, у вас есть 1 моль ксенона и 5 моль фтора.

Согласно уравнению реакции, на образование одного моля фторида ксенона(IV) требуется один моль ксенона и два моля фтора.

Теперь вычислим, сколько моль фторида ксенона(IV) могло образоваться:

1 моль Xe (ксенона) можно использовать для образования 1 моль XeF4. 5 моль F2 (фтора) можно использовать для образования (5 моль F2) / 2 = 2,5 моль XeF4.

Теперь сравним количество молей, которое можно образовать, с реальным количеством, которое вы получили (7,4 г фторида ксенона(IV)).

Теоретический выход фторида ксенона(IV) составляет 2,5 моль. Молярная масса XeF4 равна приблизительно 207 г/моль (ксенон - 131 г/моль, фтор - 19 г/моль, и умножено на 4 для XeF4).

Теперь вычислим теоретический массовый выход фторида ксенона(IV):

Теоретический массовый выход = (Теоретическое количество молей) * (Молярная масса) = 2,5 моль * 207 г/моль = 517,5 г.

Теперь выразим фактический массовый выход в процентах относительно теоретического массового выхода:

Выход в % = (Фактический массовый выход / Теоретический массовый выход) * 100% = (7,4 г / 517,5 г) * 100% ≈ 1,43%.

Таким образом, выход продукта составляет около 1,43%.