При нагревании бертолетовой соли KClO₃ она разлагается: 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂ ↑. Вычислите объём кислорода, который выделится при разложении 12,25 г бертолетовой соли. Какая масса хлорида калия при этом образуется?

Для решения задачи нужно воспользоваться законами стехиометрии.

1. Определение молекулярной массы бертолетовой соли (KClO₃):

   Молекулярная масса KClO₃ рассчитывается как сумма атомных масс калия (K), хлора (Cl) и кислорода (O):

   • Молекулярная масса KClO₃ = 39 + 35,5 + 3 × 16 = 122,5 г/моль.

2. Определение количества вещества бертолетовой соли:

   Из условия задачи дана масса бертолетовой соли — 12,25 г. Рассчитаем количество вещества KClO₃, используя формулу:

   $$n = \frac{m}{M}$$

   где:

   • $m$ — масса вещества (12,25 г),

   • $M$ — молекулярная масса (122,5 г/моль).

   Таким образом,

   $$n(KClO₃) = \frac{12,25}{122,5} = 0,1 \, \text{моль}.$$

3. Реакция разложения бертолетовой соли:

   Реакция разложения бертолетовой соли записана следующим образом:

   $$2KClO₃ \rightarrow 2KCl + 3O₂.$$

   Из уравнения реакции видно, что 2 моль KClO₃ дают 3 моль O₂.

4. Рассчитаем количество кислорода:

   Зная, что 2 моль KClO₃ дают 3 моль O₂, можем найти, сколько моль кислорода выделится при разложении 0,1 моль KClO₃. Для этого составим пропорцию:

   $$\frac{3 \, \text{моль O₂}}{2 \, \text{моль KClO₃}} = \frac{x \, \text{моль O₂}}{0,1 \, \text{моль KClO₃}}.$$

   Решив эту пропорцию, получаем:

   $$x = \frac{3 \times 0,1}{2} = 0,15 \, \text{моль O₂}.$$

5. Определение объема кислорода:

   При нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 литра. Таким образом, объем кислорода, который выделится, можно найти по формуле:

   $$V = n \times 22,4 \, \text{л}.$$

   Подставляем значения:

   $$V(O₂) = 0,15 \times 22,4 = 3,36 \, \text{л}.$$

   Таким образом, объем кислорода, который выделится при разложении 12,25 г бертолетовой соли, составит 3,36 литра.

6. Рассчитаем массу хлорида калия (KCl):

   Из уравнения реакции видно, что на 2 моль KClO₃ приходится 2 моль KCl. Следовательно, количество моль KCl будет равно количеству моль KClO₃, то есть 0,1 моль KCl.

   Молекулярная масса KCl = 39 + 35,5 = 74,5 г/моль.

   Теперь можем вычислить массу KCl:

   $$m(KCl) = n(KCl) \times M(KCl) = 0,1 \times 74,5 = 7,45 \, \text{г}.$$

   Таким образом, масса хлорида калия, образующегося при разложении 12,25 г бертолетовой соли, составит 7,45 г.

Ответ:

• Объем кислорода, который выделится, — 3,36 литра.

• Масса хлорида калия, образующегося, — 7,45 г.