Для решения задачи нам нужно рассчитать выход осадка, образовавшегося в результате реакции между серной кислотой и хлоридом бария. Давайте разберем процесс шаг за шагом.
1. Определим массу серной кислоты в растворе:
- У нас есть 200 грамм 40% раствора серной кислоты (H2SO4).
- Чтобы найти массу серной кислоты, используем формулу:
масса H2SO4 = масса раствора × процентная концентрация.
- Подставляем значения:
масса H2SO4 = 200 г × 0.40 = 80 г.
2. Найдем количество вещества серной кислоты:
- Молярная масса H2SO4 составляет примерно 98 г/моль.
- Теперь можем рассчитать количество вещества:
n(H2SO4) = масса / молярная масса = 80 г / 98 г/моль ≈ 0.816 моль.
3. Рассмотрим реакцию:
- Реакция между серной кислотой и хлоридом бария выглядит так:
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 (осадок) + 2HCl.
- Из уравнения видно, что 1 моль H2SO4 реагирует с 1 моль BaCl2 и образует 1 моль BaSO4.
4. Рассчитаем выход осадка:
- Выход осадка (BaSO4) можно рассчитать по формуле:
выход осадка (%) = (масса осадка / теоретическая масса осадка) × 100%.
- Сначала найдем теоретическую массу осадка. Поскольку у нас 0.816 моль H2SO4, то:
теоретическая масса BaSO4 = n(BaSO4) × молярная масса BaSO4.
- Молярная масса BaSO4 составляет примерно 233 г/моль (137 + 32 + 64).
- Теперь подставим значения:
теоретическая масса BaSO4 = 0.816 моль × 233 г/моль ≈ 190.368 г.
5. Подсчитаем выход осадка:
- У нас образовалось 150 грамм осадка. Теперь подставим в формулу для выхода:
выход осадка (%) = (150 г / 190.368 г) × 100% ≈ 78.75%.
Таким образом, выход осадка составляет примерно 78.75%.