Вопрос школьника
Металлический калий массой 3,9 г поместили в дистиллированную воду объемом 50 мл. В результате реакции получили 53,8 г раствора едкого кали с массовой долей вещества равной 10%. Вычислить выход едкого кали (в процентах) от теоретически возможного.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо определить количество едкого кали, которое могло бы образоваться при полном растворении металлического калия, и сравнить его с фактически полученным количеством.
1. Определим количество металлического калия, которое было помещено в воду:
m(K) = 3,9 г
2. Рассчитаем количество моль калия:
n(K) = m(K) / M(K)
где M(K) — молярная масса калия, равная 39,1 г/моль
n(K) = 3,9 г / 39,1 г/моль = 0,1 моль
3. Рассчитаем количество едкого кали, которое могло бы образоваться при полном растворении металлического калия:
n(NaOH) = n(K)
так как соотношение между калием и едким калием в реакции 1:1
4. Рассчитаем массу едкого калия, которое могло бы образоваться:
m(NaOH) = n(NaOH) * M(NaOH)
где M(NaOH) — молярная масса едкого калия, равная 40 г/моль
m(NaOH) = 0,1 моль * 40 г/моль = 4 г
Таким образом, теоретически возможное количество едкого калия равно 4 г.
5. Рассчитаем выход едкого калия:
Выход едкого калия = (масса фактически полученного едкого калия / масса теоретически возможного едкого калия) * 100%
масса фактически полученного едкого калия = масса раствора едкого калия * массовая доля вещества едкого калия
масса фактически полученного едкого калия = 53,8 г * 0,1 = 5,38 г
Выход едкого калия = (5,38 г / 4 г) * 100% = 134,5%
Ответ: выход едкого калия составляет 134,5% от теоретически возможного. Это говорит о том, что в процессе реакции произошло не только полное растворение металлического калия, но и дополнительное образование едкого калия из других источников (например, из воды).
