Для решения этой задачи, давайте сначала определим уравнение реакции между пиритом (FeS2) и воздухом, где пирит горит, образуя оксид серы (SO2) и оксид железа (FeO или Fe2O3). Основная реакция может быть представлена следующим образом:
\[ 4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 4FeO + 8SO_2 \]
Теперь нам нужно определить, сколько пирита потребуется для получения 320 кг оксида серы (SO2) с учетом выхода 82%.
Определим молекулярную массу SO2:
- Молярная масса серы (S) = 32 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль
- Молярная масса SO2 = 32 + (16 * 2) = 64 г/моль
Находим количество молей SO2 в 320 кг:
- 320 кг SO2 = 320,000 грамм
- Количество молей SO2 = 320,000 г / 64 г/моль = 5000 моль
Определим, сколько моль пирита (FeS2) нужно для получения 5000 молей SO2: Из уравнения реакции видно, что 4 моль FeS2 дает 8 моль SO2, следовательно, 1 моль FeS2 дает 2 моль SO2.
- Чтобы получить 5000 моль SO2, нам нужно: \[ \frac{5000 моль SO2}{2} = 2500 моль FeS2 \]
Теперь найдем массу пирита (FeS2):
- Молярная масса FeS2: 55.85 (Fe) + 32 (S * 2) = 119.85 г/моль
- Масса FeS2 = 2500 моль * 119.85 г/моль = 299625 г = 299.625 кг
Поскольку выход составляет 82%, можем найти массу пирита, которую нужно сжечь:
- Если выход составляет 82%, значит, 82% от реальной массы пирита дадут 320 кг SO2. Для нахождения необходимой массы пирита (m) используем формулу: \[ m * 0.82 = 299.625 \text{ кг} \] \[ m = \frac{299.625 \text{ кг}}{0.82} \approx 364.55 \text{ кг} \]
Таким образом, для получения 320 кг оксида серы с выходом 82% необходимо сжечь примерно 364.55 кг пирита (FeS2).
