Как можно практически получить сульфат натрия из 5 мл раствора серной кислоты (плотность 1,143 г/см³) и как вычислить процент его выхода по сравнению с теоретическим?

Химия 11 класс Получение и свойства солей получение сульфата натрия серная кислота расчет выхода химия 11 класс практическая химия Новый

Для получения сульфата натрия (Na2SO4) из раствора серной кислоты (H2SO4) нам нужно провести реакцию нейтрализации с натрием или его соединениями, например, с натрий хлоридом (NaCl) или натрий гидроксидом (NaOH). В данной реакции серная кислота будет реагировать с натрием, образуя сульфат натрия и воду.

Рассмотрим шаги, необходимые для практического получения сульфата натрия и вычисления процента выхода продукта.

Шаг 1: Определение количества серной кислоты

• Сначала найдем массу 5 мл раствора серной кислоты. Плотность раствора составляет 1,143 г/см³.
• Масса раствора = объем × плотность = 5 мл × 1,143 г/см³ = 5,715 г.

Шаг 2: Определение количества серной кислоты в растворе

• Предположим, что раствор серной кислоты имеет известную концентрацию (например, 1 М). Это означает, что в 1 литре раствора содержится 1 моль H2SO4.
• Если у нас 5 мл (0,005 л) раствора, то количество H2SO4 = 1 моль/л × 0,005 л = 0,005 моль.

Шаг 3: Реакция нейтрализации

• Реакция между H2SO4 и NaOH (или NaCl) может быть представлена следующим образом:
• H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O
• Из уравнения видно, что 1 моль H2SO4 реагирует с 2 моль NaOH для получения 1 моль Na2SO4.
• Следовательно, 0,005 моль H2SO4 потребует 0,01 моль NaOH для полного реагирования.

Шаг 4: Определение теоретического выхода сульфата натрия

• Молярная масса Na2SO4 = 2(23) + 32 + 4(16) = 142 г/моль.
• Теоретический выход Na2SO4 = 0,005 моль × 142 г/моль = 0,71 г.

Шаг 5: Практическое получение и расчет выхода

• После проведения реакции, необходимо отфильтровать и высушить полученный сульфат натрия.
• Допустим, вы получили 0,6 г Na2SO4 в результате реакции.
• Теперь мы можем вычислить процент выхода:
• Процент выхода = (масса полученного продукта / теоретическая масса) × 100% = (0,6 г / 0,71 г) × 100% ≈ 84,51%.

Таким образом, мы можем получить сульфат натрия из раствора серной кислоты, а также рассчитать процент выхода по сравнению с теоретическим значением.