Масові і об'ємні частки виходу продукту реакції
Як правило, в хімічних процесах або через неповне взаємодії речовин, або наявність побічних реакцій, або в зв'язку з технологічними втратами речовини на різних етапах виробництва маса або об'єм отриманого продукту зазвичай менше того, що повинно бути отримано відповідно до розрахунків за хімічними рівняннями . Практичний вихід становить ту чи іншу частину від теоретично можливого і оцінюється масової або об'ємної часткою виходу.
Масова частка виходу продукту реакції позначається # 969; вих. . Це безрозмірна величина, що дорівнює відношенню практично отриманої маси речовини m (Х) практ. Або його кількості п (Х) практ. До розрахованим теоретично масі або кількості речовини m (Х) теор., П (Х) теор. .
Завдання для самостійного рішення
Завдання 57. При каталітичному окисленні 10 кг оксиду сірки (IV) отримали 10 кг оксиду сірки (VI). Обчисліть масову частку виходу SO3. (Відповідь: 80%).
Завдання 58. Яку масу чистого заліза можна отримати з 1 т магнетиту - руди, що містить 75% Fe3 O4. якщо масова частка виходу 82%? (Відповідь: 445 кг).
Завдання 59. Одержання оцтової кислоти карбідним способом включає трьохстадійний процес, що йде за схемою:
Скільки оцтової кислоти можна отримати з 1 кг чистого карбіду кальцію, якщо масові частки виходу основного продукту на кожній стадії складають: 99% на I, 80% на II і 95% на III стадії? (Відповідь: 705 г).
Задача60. Визначте масу 1 л газової суміші, що містить NO і NO2 при н.у. якщо маси газів рівні. (Відповідь: 1,62 г)
Задача61. Яка маса хлориду барію теоретично необхідна для повного осадження сульфат-іонів з розчину, що містить 0,1 моль сульфату заліза (III)? (Відповідь: 62,4 г).
Завдання №62. Обчисліть масову частку кисню в тринітрат гліцерину. (Відповідь: 63,44%).
Завдання №63. Природний фосфорит містить 95% ортофосфата кальцію. Скільки дигидрофосфата кальцію можна отримати з 1 т фосфорита при його обробці надлишком ортофосфорної кислоти, якщо вихід: а) 100%; б) 80%? (Відповідь: а) 2151 кг; б) одна тисяча сімсот двадцять один кг).
Завдання №64. При спалюванні 8,6 г вуглеводню одержали 12, 6 г Н2 О. який обсяг кисню (н.у.) витрачено на горіння? (Відповідь: 21,28 л).
Завдання №65. При термічному розкладанні KClO3 може протікати реакція
Яка маса KClO3 піддалася такому перетворенню, якщо утворилося 0,3 моль О2 (н.у.) з виходом 80%. Відповідь: 30,625 г)
Завдання №66. Який обсяг аміаку (н.у.) необхідний для отримання 1 т безводної азотної кислоти, якщо вихід основної речовини на кожній стадії становить 80%? (Відповідь: 694,4 м 3).
Перебіг хімічної реакції супроводжується зміною внутрішньої енергії реагуючих речовин, в результаті чого відбувається зміна температурного режиму. Будь-яка хімічна реакція складається з двох процесів: а) розрив існуючих хімічних зв'язків в молекулах вихідних речовин; б) освіту нових хімічних зв'язків в продуктах реакції. На розрив зв'язків витрачається енергія, а при виникненні нових зв'язків енергія виділяється. У тих реакція, де на розрив хімічних зв'язків витрачається енергії більше, ніж її виділяється при утворенні зв'язків в молекулах утворюються продуктів реакції, енергія поглинається, що супроводжується зниженням теплоти. Це ендотермічні реакції. Якщо при утворенні нових зв'язків в молекулах продуктів реакції енергії виділяється більше, ніж її витратилося на розрив існуючих зв'язків, реакція супроводжується виділенням енергії, що зовні виражається виділенням теплоти. Це екзотермічні реакції. Хімічні рівняння, в яких вказані теплові ефекти реакцій, називаються термохімічними рівняннями. Теплота хімічної реакції пропорційна кількості що вступив у реакцію або утворився речовини. На підставі цього проводяться розрахунки. Подібні рівняння записуються із зазначенням виділилася (+) або поглиненої (-) теплоти, яка вимірюється кДж, наприклад ,:
PbO + CO = Pb + CO2 + 64 кДж.
Завдання для самостійного рішення
Завдання № 67. При з'єднанні 4,2 г заліза з сіркою виделілось7,15 кДж теплоти. Складіть термохімічне рівняння цієї реакції.
Завдання № 68. При спалюванні 6,5 г цинку виділилося 34,8 кДж теплоти. Скласти термохімічне рівняння реакції.
Завдання № 69. Термохімічне рівняння реакції розкладання вапняку:
Яка кількість теплоти витрачається на розкладання 1 кг вапняку?
Завдання № 70. Термохімічне рівняння реакції горіння фосфору:
Скільки теплоти виділиться при згоранні 31 г фосфору?
Завдання № 71. Термохімічне рівняння горіння етилену:
Яка кількість теплоти виділиться, якщо в реакцію вступило: а) 1 моль кисню; б) 16 г кисню; 336 л (н.у.) кисню?