На 137,2 грамма гидроксида меди(II) воздействовали при нагревании 20-процентным раствором бутаналя массой 462,5 грамма. Какова масса образовавшегося оксида меди(I), если выход составляет 75% от теоретически возможного?

Химия 11 класс Реакции обмена и стехиометрия химических реакций гидроксид меди(II) бутаналь оксид меди(I) выход реакции химические реакции масса оксида меди теоретический выход 11 класс химия Новый

Для решения этой задачи нам нужно пройти несколько шагов, начиная с определения реагентов и их количеств, и заканчивая расчетом массы образовавшегося оксида меди(I).

Шаг 1: Определение количества гидроксида меди(II)

• Молярная масса гидроксида меди(II) (Cu(OH)2) составляет:
  • Cu: 63,5 г/моль
  • O: 16 г/моль (2 атома, значит 32 г/моль)
  • H: 1 г/моль (2 атома, значит 2 г/моль)
  • Итого: 63,5 + 32 + 2 = 97,5 г/моль
• Теперь найдем количество моль гидроксида меди(II):
  • Количество моль = масса / молярная масса = 137,2 г / 97,5 г/моль ≈ 1,41 моль

Шаг 2: Определение количества бутаналя

• В 20-процентном растворе бутаналя масса самого бутаналя составляет:
  • Масса бутаналя = 20% от 462,5 г = 0,2 * 462,5 г = 92,5 г
• Молярная масса бутаналя (C4H8O) составляет:
  • C: 12 г/моль (4 атома, значит 48 г/моль)
  • H: 1 г/моль (8 атомов, значит 8 г/моль)
  • O: 16 г/моль (1 атом, значит 16 г/моль)
  • Итого: 48 + 8 + 16 = 72 г/моль
• Теперь найдем количество моль бутаналя:
  • Количество моль = масса / молярная масса = 92,5 г / 72 г/моль ≈ 1,29 моль

Шаг 3: Определение стехиометрии реакции

Реакция между гидроксидом меди(II) и бутаналем может быть представлена следующим образом:

Cu(OH)2 + C4H8O → Cu2O + H2O + продукты

Из уравнения видно, что 1 моль Cu(OH)2 реагирует с 1 моль C4H8O, чтобы образовать 1 моль Cu2O.

Шаг 4: Определение ограничивающего реагента

Сравниваем количество моль:

• Cu(OH)2: 1,41 моль
• C4H8O: 1,29 моль

Ограничивающим реагентом является бутаналь, так как его меньше.

Шаг 5: Расчет теоретической массы оксида меди(I)

• Согласно реакции, 1 моль бутаналя дает 1 моль Cu2O.
  • Следовательно, 1,29 моль бутаналя даст 1,29 моль Cu2O.
• Молярная масса оксида меди(I) (Cu2O) составляет:
  • Cu: 63,5 г/моль (2 атома, значит 127 г/моль)
  • O: 16 г/моль
  • Итого: 127 + 16 = 143 г/моль
• Теперь найдем массу оксида меди(I):
  • Масса Cu2O = количество моль * молярная масса = 1,29 моль * 143 г/моль ≈ 184,47 г

Шаг 6: Расчет выходов

Выход составляет 75% от теоретически возможного:

• Масса образовавшегося Cu2O = 75% от 184,47 г = 0,75 * 184,47 г ≈ 138,35 г

Ответ: Масса образовавшегося оксида меди(I) составляет примерно 138,35 грамма.