Maximale Ausbeute bei der Reaktion von Natriumbromid mit Phosphorsäure

Question

Hallo Leute!

Ich habe das folgende Beispiel ausgerechnet, bin mir aber nicht sicher, ob das Ergebnis richtig ist. Ich hoffe Ihr könnt mir dabei helfen:

Aufgabe:

Bei der Reaktion von 2,20g Natriumbromid (98%) mit 10,2mL 1,05M Phosphorsäure entstehen Dinatriumhydrogenphosphat und Bromwasserstoff. Berechnen Sie die entstehende Menge der Produkte bei einer maximalen Ausbeute (in g) von 95% der Theorie!

Lösungsweg (gerundete Werte):

Reaktionsgleichung:

        $$2NaBr+{ H }_{ 3 }P{ O }_{ 4 }\longrightarrow { Na }_{ 2 }HP{ O }_{ 4 }+2HBr$$

Molare Massen und vorhandene Stoffmenge

        $$M(NaBr)=103g/mol\rightarrow n(NaBr)=\frac { 2,20 }{ 103 } =0,22:2=0,11\quad mol$$

        $$M({ H }_{ 3 }P{ O }_{ 4 })=97\quad g/mol\rightarrow \quad n({ H }_{ 3 }P{ O }_{ 4 })=c\cdot V=\quad \sim 0,01mol\quad \rightarrow LIMITIERT$$

Ausbeute von Na₂HPO₄

        $$n({ H }_{ 3 }P{ O }_{ 4 })=n(N{ a }_{ 2 }HP{ O }_{ 4 })=0,01\quad mol$$

$$M(N{ a }_{ 2 }HP{ O }_{ 4 })=141\quad g/mol$$

$$m(N{ a }_{ 2 }HP{ O }_{ 4 })=n\cdot M=0,01\cdot 141=\quad 1,41g$$

Ausbeute von HBr

        $$2\cdot n({ H }_{ 3 }P{ O }_{ 4 })=n(HBr)=0,02\quad mol$$

$$M(HBr)=81g/mol$$

$$m(HBr)=2n\cdot M=0,22\cdot 81=\quad 1,6\quad g$$

95% Ausbeute:

$$1,41\cdot 0,95=1,34g\quad{ Na }_{ 2 }HP{ O }_{ 4 }$$

$$1,6\cdot 0,95=1,52g\quad HBr$$

Vielen Dank!

LG Mr. Whiskers

Answer 1

Bonsoir,

2 NaBr + H₃PO₄  →  Na₂HPO₄ + 2 HBr

mit folgender Zeile von dir gehe ich nur teilweise konform:

"M (NaBr) = 103g/mol   →  n (NaBr) = 2,20 / 103 = 0,22 : 2 = 0,11 mol".

Meine Überlegungen bezüglich deiner Aufgabe:

2 NaBr :

2n = 2,20g / 103g/mol = 0,02135 mol         I :2

n = 0,0106 mol

--------------

H₃PO₄ :

n (H₃PO₄) = 1,05 mol/l * 0,0102 l = 0,0107 mol

Der begrenzende Reaktand ist somit, entgegen deiner Meinung, das Natriumbromid.

--------------

Maximale Ausbeute Na₂HPO_{4 :}

M = 141 g/mol

m = n * M * x        (n ist der begrenzende Reaktand, x ist der Koeffizient)

m = 0,0106 mol * 141 g/mol * 1

m = 1,494 g

davon 95% Ausbeute:

1,494g * 0,95 = 1,4198 g Na₂HPO₄

_{-------------------------}

Maximale Ausbeute 2HBr :

M = 81 g/mol

m = 0,0106 mol * 81 g/mol * 2

m = 1,717g

auch hiervon 95% Ausbeute:

1,717 g * 0,95 = 1,631g HBr

Bonne  soirée  ;)