Задача по химии какой объем сернистого газа нужно взять для реакции окисления O2, чтобы получить оксид серы (6) массой 20г, если выход 80%

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи сначала нужно записать уравнение реакции окисления сернистого газа ((SO_2)) до серной кислоты ((SO_3)):

[
2 SO_2 + O_2 \rightarrow 2 SO_3
]

Из уравнения видно, что 2 моля (SO_2) реагируют с 1 молем (O_2) для получения 2 молей (SO_3). Для определения количества сернистого газа, необходимого для получения 20 г оксида серы (VI) ((SO_3)), сначала найдем количество вещества (SO_3).

Рассчитаем молекулярную массу (SO_3):

Молекулярная масса S = 32 г/мольМолекулярная масса O = 16 г/моль
[
M(SO_3) = 32 + 3 \times 16 = 32 + 48 = 80 \text{ г/моль}
]

Найдем количество вещества (SO_3) в 20 г:
[
n(SO_3) = \frac{м}{M} = \frac{20 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль}
]

По уравнению реакции создается 1 моль (SO_3) из 1 моль (SO_2). Поэтому количество вещества (SO_2), необходимое для получения 0.25 моль (SO_3):
[
n(SO_2) = 0.25 \text{ моль}
]

Поскольку выход реакции 80%, то необходимо рассчитать, сколько (SO2) потребуется с учетом выхода:
[
n{вход}(SO_2) = \frac{n(SO_2)}{0.8} = \frac{0.25}{0.8} = 0.3125 \text{ моль}
]

Теперь найдем массу необходимого (SO_2):

Молекулярная масса (SO_2):
[
M(SO_2) = 32 + 2 \times 16 = 32 + 32 = 64 \text{ г/моль}
]
[
m(SO2) = n{вход}(SO_2) \times M(SO_2) = 0.3125 \text{ моль} \times 64 \text{ г/моль} = 20 \text{ г}
]

Чтобы найти объем (SO_2), используем формулу:
[
V = \frac{m}{\rho}
]
Однако, для газа мы также можем использовать стандартное молярное объем (22.4 л/моль) при нормальных условиях:
[
V = n \times 22.4 \text{ л/моль} = 0.3125 \times 22.4 = 7.0 \text{ л}
]

Таким образом, необходимый объем сернистого газа ((SO_2)) для реакции окисления с выходом 80% для получения 20 г оксида серы (VI) составляет примерно 7.0 литров.