Вопрос школьника
При взаимодействии соляной кислоты с гидроксидом натрия получилось 26 грамм поваренной соли. Сколько гидроксида натрия потребуется, если известно, что 26 грамм соли составляют 85% от теоретически возможного выхода.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать химическое уравнение реакции между соляной кислотой и гидроксидом натрия:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Из уравнения видно, что на каждый моль соляной кислоты требуется один моль гидроксида натрия. Таким образом, для расчета количества гидроксида натрия, необходимого для реакции с 26 граммами соли, нужно сначала определить количество молей соли, которое было получено.
Для этого воспользуемся формулой:
n = m/M,
где n — количество молей вещества, m — масса вещества в граммах, M — молярная масса вещества.
Молярная масса поваренной соли (NaCl) равна 58,44 г/моль. Подставляя значения в формулу, получаем:
n = 26 г / 58,44 г/моль = 0,445 моль
Таким образом, 0,445 моль соли было получено в результате реакции.
Далее, необходимо определить теоретически возможный выход соли, который соответствует 100% выходу продукта. Для этого можно воспользоваться соотношением между молями реагентов и продуктов в уравнении реакции:
1 моль HCl + 1 моль NaOH → 1 моль NaCl + 1 моль H2O
Таким образом, на каждый моль соляной кислоты требуется один моль гидроксида натрия, и теоретически возможный выход соли будет равен количеству молей гидроксида натрия, которое было использовано для реакции.
Таким образом, количество молей гидроксида натрия, необходимое для реакции с 26 граммами соли, равно 0,445 моль.
Однако, из условия задачи известно, что 26 грамм соли составляют 85% от теоретически возможного выхода. Таким образом, теоретически возможный выход соли можно определить, разделив массу полученной соли на коэффициент превращения:
mтеор = mполуч / α,
где mтеор — теоретически возможный выход соли, mполуч — масса полученной соли, α — коэффициент превращения.
Коэффициент превращения равен отношению массы полученной соли к массе теоретически возможной соли:
α = mполуч / mтеор
Подставляя известные значения, получаем:
α = 26 г / mтеор
α = 0,85
Откуда:
mтеор = 26 г / 0,85 = 30,59 г
Таким образом, теоретически возможный выход соли составляет 30,59 грамм.
Для расчета количества гидроксида натрия, необходимого для реакции с теоретически возможным выходом соли, можно воспользоваться соотношением между молями реагентов и продуктов в уравнении реакции:
1 моль HCl + 1 моль NaOH → 1 моль NaCl + 1 моль H2O
Таким образом, на каждый моль соляной кислоты требуется один моль гидроксида натрия, и количество молей гидроксида натрия, необходимое для реакции с теоретически возможным выходом соли, равно 0,445 моль.
Итак, для реакции с 26 граммами соли потребуется 0,445 моль гидроксида натрия, а для реакции с теоретически возможным выходом соли — 0,445 моль гидроксида натрия.
