Wie viele Gramm Kupfer werden bei der Rückgewinnung von 8 Gramm Wasserstoffoxid gebildet, wenn die Reaktionsleistung 82 Prozent beträgt?

Diese Frage ist sehr interessant für diejenigen, die Chemie studieren und die Wiederherstellungsprozesse besser verstehen möchten. In diesem Artikel betrachten wir ein konkretes Beispiel: die Rückgewinnung von Kupferoxid mit Wasserstoff. Eine solche Wiederherstellung kann in der Industrie nützlich sein, um metallisches Kupfer aus seinen Verbindungen herzustellen. Unsere Aufgabe ist es, die Anzahl der Gramm Kupfer zu finden, die bei der Rückgewinnung einer bestimmten Menge an Oxid durch Wasserstoff bei einem bekannten Reaktionsausgang gebildet werden.

Um dieses Problem zu lösen, benötigen wir Kenntnisse über die chemische Reaktion zwischen Kupferoxid und Wasserstoff. Als Ergebnis dieser Reaktion wird das Kupferoxid zu metallischem Kupfer zurückgesetzt und der Wasserstoff wird zu Wasser oxidiert. Es ist wichtig zu wissen, dass die Reaktion möglicherweise nicht vollständig verläuft und wir einen Prozentsatz der Reaktionsausbeute von 82% erhalten. Mit anderen Worten, von 100% Kupferoxiden werden nur 82% in metallisches Kupfer umgewandelt.

Jetzt bleibt nur noch zu bestimmen, wie viele Gramm Kupferoxid wir benötigen, um eine bestimmte Menge an metallischem Kupfer zu erhalten. Dazu muss man das Verhältnis zwischen der Masse des Oxids und der Masse des Metalls berücksichtigen. Alle notwendigen Berechnungen können unter Verwendung der Gesetze der Chemie und der chemischen Reaktionen durchgeführt werden. Wenn wir das Ergebnis erhalten, können wir die Menge an Gramm Kupfer genau bestimmen, die bei der Rückgewinnung von 8 Gramm Wasserstoffoxid bei 82% Reaktionsausbeute entsteht.

Kupfermasse bei der Rückgewinnung von Oxid durch Wasserstoff

• Die Masse des Wasserstoffoxids beträgt 8 g
• Reaktionsausgang - 82%

Die bei dieser Reaktion erzeugte Kupfermasse kann anhand des Anteils zwischen den Massen von Reagenzien und Produkten berechnet werden:

Kupfermasse / Wasserstoffoxidmasse = Reaktionsertrag / 100%

Durch Ersetzen bekannter Werte in die Gleichung:

Kupfergewicht / 8 g = 82 / 100

Um die Masse von Kupfer zu berechnen, müssen Sie die Masse von Wasserstoffoxid mit dem Verhältnis des Reaktionsausgangs zu 100 multiplizieren%:

Kupfergewicht = (8 g * 82%) / 100% = 6,56 g

Somit wird bei der Rückgewinnung von 8 g Kupferoxid durch Wasserstoff bei 82% Reaktionsausbeute etwa 6.56 g Kupfer gebildet.

Oxid-Reduktionsreaktion mit Wasserstoff

In diesem Fall wird Wasserstoff verwendet, um Wasserstoffoxid wiederherzustellen. Diese Reaktion ist eine der schnellsten und effektivsten. Während der Reaktion wird das Wasserstoffoxid in einen elementaren Zustand zurückgesetzt und dadurch wird Kupfer gebildet.

Reaktion:

2 H2 + CuO = Cu + H2O

Wasserstoffmoleküle reagieren mit Wasserstoffoxidmolekülen und bilden Kupfer und Wasser. Dabei verliert das Wasserstoffoxid seine oxidativen Eigenschaften und der Wasserstoff wird umgekehrt in einen elementaren Zustand zurückgesetzt.

Wenn diese Reaktion im Labor durchgeführt wird, kann die ideale Ausbeute 82% erreichen. Auf dieser Grundlage wird bei der Rückgewinnung von 8 g Oxid durch Wasserstoff etwa 6,56 g Kupfer gebildet.

Prozentuale Reaktionsleistung

Die prozentuale Ausbeute der Reaktion kann anhand der Formel berechnet werden:

Prozentuale Ausbeute = (Produktgewicht, g) / (Theoretische Masse, g) × 100%

In diesem Fall ist es bei der Wiederherstellung von 8 g Wasserstoffoxid bei 82% Reaktionsausbeute notwendig, die Masse des gebildeten Kupfers zu berechnen. Beginnen wir mit der Berechnung der theoretischen Masse:

Theoretische Masse = (Molmasse von Kupfer) × (Anzahl der Molen von Kupfer)

Molmasse von Kupfer (Cu) = 63,55 g/mol

Anzahl der Kupfermole = (Oxidmasse / Oxidmasse) × (Umwandlungskoeffizient von Kupfer in Oxid)

Oxid-Masse = 8 g

Oxid-Molmasse = (Kupfer-Molmasse) + (Sauerstoff-Molmasse)

Molmasse von Sauerstoff (O) = 16 g/mol

Der Koeffizient der Umwandlung von Kupfer in Oxid ist 1, da der stöchiometrische Koeffizient bei der Oxidation von Kupfer 1 ist.

Indem Sie die Werte in Formeln einfügen, können Sie die theoretische Masse berechnen:

Theoretische Masse = (63,55 g / mol + 16 g / mol) × (8 g / (63,55 g / mol + 16 g/ mol)) × 1

Theoretische Masse = 11,48 g

Als nächstes berechnen wir die Masse des gebildeten Kupfers:

Produktgewicht = Theoretische Masse × (Prozentuale Ausbeute / 100%)

Produktgewicht = 11,48 g × (82% / 100%)

Produktgewicht = 9,41 g

Somit wird bei der Rückgewinnung von 8 g Oxid durch Wasserstoff bei 82% Reaktionsausbeute 9,41 g Kupfer gebildet.

Gewicht 8 g Wasserstoffoxid

Wenn 8 g Wasserstoffoxid mit Wasserstoff bei 82% Reaktionsausbeute wiederhergestellt wird, ist es notwendig zu bestimmen, wie viele Gramm Kupfer gebildet werden.

Um dieses Problem zu lösen, müssen Sie die Molmasse aus Wasserstoff (H) und Kupfer (Cu) sowie die Gleichung für die Oxidreduktionsreaktion mit Wasserstoff kennen.

Die Molmasse von Wasserstoff beträgt etwa 1 g / Mol und Kupfer beträgt 63,5 g / mol. Die Formel für die Reduktionsreaktion von Oxid durch Wasserstoff hat die Form:

Die Molanteile zeigen an, dass 1 Mol Wasserstoffoxid (H) ist₂O) entspricht 1 Mol Kupfer (Cu). Um die durch diese Reaktion entstandene Kupfermasse zu finden, kann ein Anteil verwendet werden:

Molmasse H₂O / Molmasse CuO = Masse H₂O / Cu-Masse

Ersetzen wir die bekannten Werte:

Molmasse H₂O = 18 g/mol

Molmasse CuO = 63,5 g/mol

18 g/mol / 63,5 g/mol = 8 g / Gewicht Cu

Somit wird bei der Rückgewinnung von 8 g Wasserstoffoxid bei 82% Reaktionsausbeute etwa 28,2 g Kupfer gebildet.

Berechnung der Masse des gebildeten Kupfers

Um dieses Problem zu lösen, ist es notwendig, die Reaktionsgleichung für die Reduktion von Wasserstoffoxid (Wasserstoffreaktion) zu verwenden.

In diesem Fall wird das Wasserstoffoxid gemäß der folgenden chemischen Reaktion auf metallisches Kupfer (Cu) zurückgesetzt:

Die Gleichung zeigt, dass der Proportionalitätskoeffizient zwischen der Menge an Wasserstoffoxid und Kupfer 2 ist (in der Reaktion auf zwei Wasserstoffoxidmoleküle werden zwei Kupfermoleküle gebildet).

Um die Masse von Kupfer zu finden, die bei der Wiederherstellung einer bestimmten Menge an Wasserstoffoxid gebildet wurde, müssen Sie die Masse von Wasserstoffoxid mit dem Proportionalitätskoeffizienten multiplizieren und die folgende Formel erhalten:

Kupfermasse = Wasserstoffoxidmasse * 2

Indem wir die Werte aus der Aufgabenbedingung ersetzen, erhalten wir:

Kupfergewicht = 8 g * 2 = 16 g

Somit beträgt die Masse des gebildeten Kupfers 16 g bei einer erwarteten Reaktionsausbeute von 82%.

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