Чтобы вычислить массу бертолетовой соли (KClO3), необходимую для получения кислорода (O2), нам нужно знать, сколько кислорода выделяется при разложении бертолетовой соли. Реакция разложения выглядит следующим образом:
2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2
Из уравнения видно, что 2 моль KClO3 дают 3 моль O2. Теперь давайте рассмотрим каждый случай по отдельности.
- Если количество вещества составляет 2 моль:
- Сначала определим, сколько моль KClO3 нужно для получения 2 моль O2. Используя соотношение из уравнения реакции, мы видим, что для 3 моль O2 нужно 2 моль KClO3.
- Следовательно, для 2 моль O2 потребуется: (2 моль O2) * (2 моль KClO3 / 3 моль O2) = 4/3 моль KClO3.
- Теперь найдем массу KClO3. Молярная масса KClO3 составляет 39 (K) + 35.5 (Cl) + 16*3 (O) = 122.5 г/моль.
- Теперь вычислим массу: масса = количество вещества * молярная масса = (4/3 моль) * 122.5 г/моль = 163.33 г.
- Если масса равна 40 г:
- Сначала найдем количество вещества KClO3: n = масса / молярная масса = 40 г / 122.5 г/моль ≈ 0.327 моль.
- Теперь определим, сколько моль O2 выделится из 0.327 моль KClO3. Используя соотношение из уравнения реакции: (0.327 моль KClO3) * (3 моль O2 / 2 моль KClO3) = 0.491 моль O2.
- Если объем равен 16,8 л (н.у.):
- При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л. Найдем количество вещества O2: n = объем / 22.4 л/моль = 16.8 л / 22.4 л/моль ≈ 0.75 моль O2.
- Теперь определим, сколько моль KClO3 нужно для получения 0.75 моль O2: (0.75 моль O2) * (2 моль KClO3 / 3 моль O2) = 0.5 моль KClO3.
- Теперь найдем массу KClO3: масса = количество вещества * молярная масса = 0.5 моль * 122.5 г/моль = 61.25 г.
Таким образом, мы нашли массу бертолетовой соли для всех трех случаев:
- Для 2 моль O2 - 163.33 г KClO3.
- Для 40 г KClO3 - выделится примерно 0.491 моль O2.
- Для 16.8 л O2 - потребуется 61.25 г KClO3.