Вопрос школьника
Через раствор, содержащий нитрат свинца (II) массой 6,62 г, пропустили хлороводород объемом 1,12 л (нормальные условия). Выпавший осадок отделили и взвесили, его масса составила 5,22 г. Определите выход соли, выпавшей в осадок.
Ответ от учителя
Для определения выхода соли, выпавшей в осадок, необходимо сначала вычислить количество нитрата свинца (II), которое было использовано в реакции. Для этого воспользуемся уравнением реакции:
Pb(NO3)2 + 2HCl → PbCl2↓ + 2HNO3
Из уравнения видно, что на каждый моль нитрата свинца (II) образуется два моля хлорида свинца (II). Таким образом, количество хлорида свинца (II), выпавшего в осадок, равно количеству нитрата свинца (II), использованного в реакции, разделенному на 2.
Масса хлорида свинца (II), выпавшего в осадок, равна 5,22 г. Для вычисления количества нитрата свинца (II) воспользуемся формулой:
n = m/M
где n — количество вещества в молях, m — масса вещества в граммах, M — молярная масса вещества.
Молярная масса нитрата свинца (II) равна 331,2 г/моль (207,2 г/моль для Pb + 2×14,01 г/моль для NO3). Таким образом, количество нитрата свинца (II) в растворе равно:
n = 6,62 г / 331,2 г/моль = 0,02 моль
Количество хлорида свинца (II), выпавшего в осадок, равно половине количества нитрата свинца (II), то есть:
n(PbCl2) = 0,02 моль / 2 = 0,01 моль
Масса хлорида свинца (II), выпавшего в осадок, равна массе осадка, которую мы знаем, то есть 5,22 г. Молярная масса хлорида свинца (II) равна 278,1 г/моль (207,2 г/моль для Pb + 2×35,45 г/моль для Cl). Таким образом, масса хлорида свинца (II), которая должна была образоваться в реакции, равна:
m(PbCl2) = n(PbCl2) x M(PbCl2) = 0,01 моль x 278,1 г/моль = 2,78 г
Выход соли, выпавшей в осадок, равен отношению массы хлорида свинца (II), которая действительно образовалась, к массе нитрата свинца (II), использованного в реакции:
Выход = m(PbCl2) / m(Pb(NO3)2) x 100% = 2,78 г / 6,62 г x 100% = 41,9%
Таким образом, выход соли, выпавшей в осадок, составляет 41,9%.
