Для решения задачи начнем с уравнения реакции между оксидом серы (IV) и водой. Когда оксид серы (IV) реагирует с водой, образуется серная кислота:
\[ \text{SO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_3 \]
Теперь нам нужно рассчитать массу образованного продукта — сернистой кислоты (H₂SO₃).
Найдем число молей SO₂ и H₂O:
- Молярная масса SO₂ (оксид серы (IV)): \[ \text{S} (32 г/моль) + 2 \times \text{O} (16 г/моль) = 32 + 32 = 64 \text{ г/моль} \]
- Молярная масса H₂O (вода): \[ 2 \times \text{H} (1 г/моль) + \text{O} (16 г/моль) = 2 + 16 = 18 \text{ г/моль} \]
Рассчитаем количество молей:
- Для SO₂, если у нас имеется 6.4 г: \[ \text{моли SO}_2 = \frac{6.4 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль} \]
- Для H₂O, если у нас имеется 72 г: \[ \text{моли H}_2O = \frac{72 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 4 \text{ моли} \]
Определим, какой реагент ограничивает реакцию: Из уравнения видно, что на одну долю SO₂ необходимо только одна доля H₂O, следовательно количество SO₂ будет ограничивающим реагентом.
Масса образованного H₂SO₃:
- Молярная масса H₂SO₃: \[ 2 \times \text{H} (1 г/моль) + \text{S} (32 г/моль) + 3 \times \text{O} (16 г/моль) = 2 + 32 + 48 = 82 \text{ г/моль} \] Так как из 0.1 моля SO₂ получится столько же молей H₂SO₃, то: \[ \text{масса H}_2\text{SO}_3 = 0.1 \text{ моль} \times 82 \text{ г/моль} = 8.2 \text{ г} \]
Таким образом, масса образовавшегося жидкого продукта — сернистой кислоты составит 8.2 г.
