Выход продукта реакции оксида свинца(II) с водородом
Над раскаленным оксидом свинца (II) массой 89,2 г пропустили 5,6 л (н. у.) водорода. Масса смеси после реакции составила 86 г. Определите выход продукта реакции.
Дано
`m(PbO) = 89.2 text{ г}`
`V(H_2) = 5.6 text{ л (н.у.)}`
`m_text{итог.}(смеси) = 86 text{ г}`
Найти
`η(Pb) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции:
`PbO + H_2 = Pb + H_2O`
Найдём количество вещества оксида свинца(II):
`n(PbO) = (m(PbO)) / (M(PbO)) = 89.2 / 223 = 0.4 text{ моль}`
Найдём количество вещества водорода:
`n(H_2) = (V(H_2)) / V_m = 5.6 / 22.4 = 0.25 text{ моль}`
По уравнению реакции водород находится в недостатке, значит расчет ведём по нему. Теоретически возможное количество свинца:
`n_{теор.}(Pb) = n(H_2) = 0.25 text{ моль}`
Найдём массу кислорода, удалившегося из оксида:
`m(O) = m(PbO) - m_text{итог.}(смеси) = 89.2 - 86 = 3.2 text{ г}`
Количество вещества кислорода:
`n(O) = (m(O)) / (M(O)) = 3.2 / 16 = 0.2 text{ моль}`
По уравнению реакции каждый моль кислорода соответствует одному молю образовавшегося свинца, следовательно практически получено:
`n_{практ.}(Pb) = n(O) = 0.2 text{ моль}`
Выход продукта реакции:
`η(Pb) = (100 * n_{практ.}(Pb)) / (n_{теор.}(Pb)) = (100 * 0.2) / 0.25 = 80%`
Ответ
`η(Pb) = 80%`