Для решения этой задачи нам потребуется использовать понятие плотности и процентного выхода. Прежде чем приступить к решению, давайте разберемся, что такое плотность и процентный выход.
Плотность (ρ) - это физическая величина, определяющая массу данного вещества на единицу его объема. Она рассчитывается как отношение массы вещества (m) к его объему (V): ρ = m/V.
Процентный выход (Y%) - это показатель, который демонстрирует эффективность процесса и выражает, какой процент исходных веществ превратился в конечный продукт. Он рассчитывается как отношение массы полученного продукта (mпрод.) к массе исходных веществ (mн) и умножается на 100%: Y% = (mпрод./mн) * 100%.
Теперь давайте приступим к решению задачи.
Дано:
- объем 2-бромпропана (V1) = 70,0 мл
- плотность 2-бромпропана (ρ1) = 1,314 г/мл
- масса бензола (m) = 39 г
- объем полученного изопропилбензола (V2) = 61,25 мл
- плотность изопропилбензола (ρ2) = 0,862 г/мл
Сначала нам нужно записать химическое уравнение для реакции между азотной кислотой (HNO3) и магнием (Mg):
HNO3 + Mg -> Mg(NO3)2 + H2
Теперь, чтобы решить задачу, нам нужно узнать, сколько молей магния содержится в 4.8 г. Для этого мы будем использовать молярную массу магния, которая равна 24.31 г/моль (это значение можно найти в таблице периодических элементов).
Масса (в граммах) = кол-во молей × молярная масса
4.8 г = кол-во молей × 24.31 г/моль
Теперь найдем кол-во молей магния:
кол-во молей = 4.8 г / 24.31 г/моль
кол-во молей = 0.197 моль (округляем значение до трех знаков после запятой)
Согласно химическому уравнению реакции, одна моль магния превращается в одну моль газа H2. Значит, полученный объем газа H2 будет равен количеству молей магния (0.197 моль).
Чтобы перевести это значение в объем газа при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм), мы можем использовать уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - кол-во молей, R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л·атм/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.
Так как нам даны условия нормальных условий, то давление и температура равны: P = 1 атм и T = 273 К.
Теперь можем найти объем газа H2:
PV = nRT
V = nRT / P
V = (0.197 моль) × (0.0821 л·атм/(моль·К)) × (273 К) / 1 атм
Подставляем значения и вычисляем:
V = 4.65 л
Итак, объем газа H2, который образуется при взаимодействии азотной кислоты и магния массой 4.8 г, составляет 4.65 л.
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
ZnSO4+Ba(NO3)3=Zn(NO3)2+BaSO4
Zn(NO3)2+2NaOH=Zn(OH)2+2NaNO3
Zn(OH)2=ZnO+H2O