Для решения этой задачи сначала необходимо написать уравнение химической реакции между хлором и иодидом натрия:
[ \text{Cl}_2 + 2\text{NaI} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{I}_2 ]
Из уравнения видно, что одна молекула хлора реагирует с двумя молекулами иодида натрия, образуя одну молекулу иода.
Даны:
- Масса иода ((\text{I}_2)) = 25,4 г
- Выход продукта = 90%
- Вычислим теоретическую массу иода.
Поскольку выход реакции составляет 90%, это означает, что фактический выход меньше теоретического. Теоретическая масса иода рассчитывается как:
[ \text{Теоретическая масса иода} = \frac{\text{Фактическая масса иода}}{\text{Выход}} = \frac{25,4 \, \text{г}}{0,9} = 28,22 \, \text{г} ]
- Найдем количество вещества иода.
Молярная масса иода ((\text{I}_2)) составляет примерно 253,8 г/моль.
[ n(\text{I}_2) = \frac{28,22 \, \text{г}}{253,8 \, \text{г/моль}} \approx 0,111 \, \text{моль} ]
- Используем стехиометрию реакции для нахождения количества вещества хлора.
По уравнению реакции, количество вещества (\text{Cl}_2) равно количеству вещества (\text{I}_2), так как их соотношение 1:1.
[ n(\text{Cl}_2) = n(\text{I}_2) = 0,111 \, \text{моль} ]
- Вычислим массу хлора.
Молярная масса хлора ((\text{Cl}_2)) составляет примерно 70,9 г/моль.
[ m(\text{Cl}_2) = n(\text{Cl}_2) \times M(\text{Cl}_2) = 0,111 \, \text{моль} \times 70,9 \, \text{г/моль} \approx 7,87 \, \text{г} ]
Таким образом, масса хлора, прореагировавшего с иодидом натрия, составляет примерно 7,87 г.