Какова масса соли, которая образуется при реакции 200 г 10%-го раствора соляной кислоты с избытком метиламина, если выход продукта составляет 85% от теоретически возможного?

Химия 11 класс Реакции нейтрализации и выход продуктов реакции масса соли реакция соляной кислоты 10% раствор метиламин выход продукта теоретически возможный химия 11 класс

Для решения этой задачи нам нужно пройти несколько шагов.

Шаг 1: Найти массу соляной кислоты в растворе.

У нас есть 200 г 10%-го раствора соляной кислоты. Чтобы найти массу соляной кислоты, воспользуемся формулой:

• Масса HCl = Масса раствора × Процент содержания HCl

Подставим значения:

• Масса HCl = 200 г × 0.10 = 20 г

Шаг 2: Определить количество вещества соляной кислоты.

Теперь мы можем найти количество вещества HCl, используя его молярную массу. Молярная масса HCl составляет примерно 36.5 г/моль. Тогда:

• Количество вещества HCl = Масса HCl / Молярная масса HCl

Подставим значения:

• Количество вещества HCl = 20 г / 36.5 г/моль ≈ 0.548 моль

Шаг 3: Найти количество вещества метиламина.

Метиламин (CH3NH2) реагирует с соляной кислотой в соотношении 1:1, то есть на 1 моль HCl требуется 1 моль метиламина. Таким образом, количество метиламина также будет 0.548 моль.

Шаг 4: Определить теоретически возможную массу соли.

При реакции образуется хлорид метиламина (CH3NH3Cl). Молярная масса CH3NH3Cl составляет:

• C: 12 г/моль
• H: 3 г/моль
• N: 14 г/моль
• Cl: 35.5 г/моль

Сложим все массы:

• Молярная масса CH3NH3Cl = 12 + 3 + 14 + 35.5 = 64.5 г/моль

Теперь найдем массу соли, которая теоретически образуется:

• Масса соли = Количество вещества × Молярная масса

Подставим значения:

• Масса соли = 0.548 моль × 64.5 г/моль ≈ 35.36 г

Шаг 5: Учитываем выход продукта.

Выход продукта составляет 85% от теоретически возможного. Теперь найдем фактическую массу соли:

• Фактическая масса соли = Теоретическая масса соли × Выход

Подставим значения:

• Фактическая масса соли = 35.36 г × 0.85 ≈ 30.06 г

Ответ:

Масса соли, которая образуется при реакции, составляет примерно 30.06 г.

Для решения данной задачи, давайте разберем все шаги по порядку.

Шаг 1: Определение массы соляной кислоты в растворе.

У нас есть 200 г 10%-го раствора соляной кислоты. Чтобы найти массу соляной кислоты, нужно рассчитать:

• 10% от 200 г = 0,10 * 200 г = 20 г.

Таким образом, в 200 г раствора содержится 20 г соляной кислоты.

Шаг 2: Определение количества вещества соляной кислоты.

Теперь нам нужно найти количество вещества соляной кислоты (HCl). Для этого используем формулу:

• Количество вещества (n) = масса (m) / молярная масса (M).

Молярная масса HCl составляет примерно 36,5 г/моль. Тогда:

• n(HCl) = 20 г / 36,5 г/моль ≈ 0,547 моль.

Шаг 3: Определение количества соли, образующейся в реакции.

При реакции соляной кислоты с метиламином (CH3NH2) образуется соль – метиламмоний хлорид (CH3NH3Cl). Реакция протекает по уравнению:

• HCl + CH3NH2 → CH3NH3Cl.

Из уравнения видно, что на 1 моль HCl образуется 1 моль соли. Следовательно, количество соли, которое мы можем теоретически получить, равно количеству вещества HCl:

• n(CH3NH3Cl) = n(HCl) = 0,547 моль.

Шаг 4: Определение массы соли, образующейся при реакции.

Теперь нам нужно найти массу образовавшейся соли. Молярная масса метиламмоний хлорида (CH3NH3Cl) составляет:

• C: 12 г/моль,
• H: 3 г/моль (из CH3),
• N: 14 г/моль,
• Cl: 35,5 г/моль.

Суммируем:

• M(CH3NH3Cl) = 12 + 3 + 14 + 35,5 = 64,5 г/моль.

Теперь можем найти теоретическую массу соли:

• m(CH3NH3Cl) = n(CH3NH3Cl) * M(CH3NH3Cl) = 0,547 моль * 64,5 г/моль ≈ 35,3 г.

Шаг 5: Учет выхода продукта.

Выход продукта составляет 85% от теоретически возможного. Чтобы найти фактическую массу соли, нужно умножить теоретическую массу на выход:

• Фактическая масса = 35,3 г * 0,85 ≈ 30,0 г.

Ответ: Масса соли, образующейся при реакции, составляет примерно 30,0 г.