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La réaction de 1,274 g de sulfate de cuivre aqueux avec un excès de zinc métallique produit 0,392 g de cuivre métallique, selon l’équation ci-dessus. CuSO₄ aqueux plus Zn solide formant Cu solide plus ZnSO₄ aqueux. Calculez avec deux chiffres significatifs le rendement en pourcentage de cette réaction.
Le rendement en pourcentage d’une réaction est égal au rendement réel de la réaction, c’est ce que vous avez réellement obtenu en effectuant la réaction, divisé par le rendement théorique, qui est ce que vous auriez dû obtenir étant donné la quantité de réactifs avec laquelle vous avez commencé, fois 100. Le problème nous dit que nous avons produit 0,392 grammes de cuivre métallique pendant la réaction. Donc, cela représente notre rendement réel pour le cuivre. Cependant, on ne nous a pas donné pas le rendement théorique, nous devrons donc le calculer en fonction de la quantité de réactifs.
Le problème nous dit que nous avons réalisé cette réaction avec un excès de zinc métallique, ce qui fait du sulfate de cuivre le réactif limitant, nous pouvons donc utiliser la quantité de sulfate de cuivre pour déterminer le rendement théorique du cuivre métallique. Nous avons commencé avec 1,274 grammes de sulfate de cuivre. Donc, notre première étape pour trouver les grammes de cuivre que nous avons produits dans cette réaction sera de convertir ces grammes de sulfate de cuivre en moles de sulfate de cuivre. Ce que nous pouvons faire en divisant par la masse molaire.
Le cuivre a une masse atomique relative de 63,546, et nous avons un atome de cuivre dans le sulfate de cuivre. Le soufre a une masse atomique relative de 32,06, et nous avons également un atome de soufre. Et enfin, l’oxygène a une masse atomique relative de 15,999, et il y a quatre atomes d’oxygène dans le sulfate de cuivre. Donc, si nous additionnons tout cela, la masse molaire du sulfate de cuivre est de 159,609 grammes par mole.
Maintenant, nous pouvons calculer les moles de sulfate de cuivre. Présentement, nous parlons en moles de sulfate de cuivre, et nous voulons arriver à des moles de cuivre. Selon notre équation chimique équilibrée, pour chaque mole de sulfate de cuivre, nous pouvons produire une mole de cuivre. Nous pouvons utiliser ce rapport pour convertir des moles de sulfate de cuivre en moles de cuivre. Maintenant que nous nous exprimons en moles de cuivre, notre dernière étape consiste à trouver la quantité de cuivre en grammes, ce que nous pouvons faire en multipliant par la masse molaire. La masse molaire du cuivre est de 63,546 grammes par mole. Si nous multiplions le tout, nous obtiendrons 0,50722 gramme de cuivre, ce qui est notre rendement théorique.
Maintenant que nous avons trouvé le rendement théorique en cuivre, trouvons le rendement en pourcentage pour cette réaction. En faisant le calcul, nous obtiendrons 77,28 pour cent. Arrondi à deux chiffres significatifs, le pourcentage de rendement pour cette réaction est de 77 pour cent.