Выход водорода при реакции алюминия со щёлочью
43,2 г алюминия растворили в избытке концентрированного раствора гидроксида натрия и получили 45,7 л водорода (н. у.). Вычислите выход продукта реакции.
Дано
`m(Al) = 43.2 text{ г}`
`V_text{практ.}(H_2) = 45.7 text{ л}`
Найти
`η(H_2) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции алюминия с концентрированным раствором гидроксида натрия:
`2Al + 2NaOH + 6H_2O = 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2 text{↑}`
Найдём количество вещества алюминия:
`n(Al) = (m(Al))/(M(Al)) = 43.2/27 = 1.6 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, теоретическое количество вещества водорода:
`n_text{теор.}(H_2) = (3*n(Al))/2 = (3*1.6)/2 = 2.4 text{ моль}`
Найдём теоретический объём водорода при н.у.:
`V_text{теор.}(H_2) = n_text{теор.}(H_2)*V_m = 2.4*22.4 = 53.76 text{ л}`
Вычислим выход продукта реакции:
`η(H_2) = (100*V_text{практ.}(H_2))/(V_text{теор.}(H_2)) = (100*45.7)/53.76 = 85%`
Ответ
`η(H_2) = 85%`