Какую массу хлорида бария можно получить при реакции 240,4 г фосфата бария с 175,2 г соляной кислоты, если выход продукта составляет 90 %?

Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия масса хлорида бария реакция фосфата бария выход продукта 90% химические реакции расчет массы вещества Новый

Для решения этой задачи, сначала необходимо записать уравнение реакции между фосфатом бария и соляной кислотой:

Уравнение реакции:

Ba3(PO4)2 + 6HCl → 3BaCl2 + 2H3PO4

Теперь давайте определим, сколько вещества (в молях) у нас есть для каждого из реагентов.

1. Находим количество вещества фосфата бария (Ba3(PO4)2):

• Молярная масса фосфата бария:
  • Ba: 137,33 г/моль
  • P: 30,97 г/моль
  • O: 16,00 г/моль
  • Итого: 3*137,33 + 2*(30,97 + 4*16,00) = 137,33 + 61,94 + 64,00 = 263,27 г/моль
• Количество вещества фосфата бария: n(Ba3(PO4)2) = 240,4 г / 263,27 г/моль ≈ 0,914 моль

2. Находим количество вещества соляной кислоты (HCl):

• Молярная масса HCl: H: 1,01 г/моль + Cl: 35,45 г/моль = 36,46 г/моль
• Количество вещества HCl: n(HCl) = 175,2 г / 36,46 г/моль ≈ 4,81 моль

3. Определяем, какой реагент является лимитирующим:

Согласно уравнению реакции, на 1 моль фосфата бария требуется 6 моль соляной кислоты. Поэтому для 0,914 моль фосфата бария нам нужно:

6 * 0,914 ≈ 5,48 моль HCl.

У нас есть только 4,81 моль HCl, что меньше необходимого количества, значит, лимитирующим реагентом является HCl.

4. Находим количество образующегося хлорида бария (BaCl2):

Согласно уравнению реакции, на 6 моль HCl образуется 3 моль BaCl2. Таким образом, из 4,81 моль HCl можно получить:

n(BaCl2) = (3/6) * 4,81 ≈ 2,405 моль.

5. Находим массу хлорида бария:

• Молярная масса BaCl2:
  • Ba: 137,33 г/моль
  • Cl: 35,45 г/моль (2 атома)
  • Итого: 137,33 + 2*35,45 = 208,23 г/моль
• Масса BaCl2: m(BaCl2) = n(BaCl2) * M(BaCl2) = 2,405 моль * 208,23 г/моль ≈ 500,43 г.

6. Учитываем выход продукта:

Поскольку выход продукта составляет 90%, то фактическая масса хлорида бария будет:

m(фактическая) = 500,43 г * 0,90 ≈ 450,39 г.

Ответ: При реакции 240,4 г фосфата бария с 175,2 г соляной кислоты можно получить приблизительно 450,39 г хлорида бария с учетом 90% выхода продукта.