Чтобы определить объем оксида серы (IV) \((SO_2)\), который можно получить из 550 г сульфита цинка, содержащего 15% примесей, сначала нужно выяснить, сколько чистого сульфита цинка содержится в данной массе.
Вычислим массу чистого сульфита цинка:
Сначала находим массу примесей:
\[ \text{Масса примесей} = 550 \, \text{г} \times 0.15 = 82.5 \, \text{г} \] Теперь находим массу чистого сульфита цинка:
\[ \text{Масса чистого сульфита цинка} = 550 \, \text{г} - 82.5 \, \text{г} = 467.5 \, \text{г} \]Определяем молекулы и эквиваленты:
Формула сульфита цинка - \(ZnSO_3\). Молярная масса \(ZnSO_3\) вычисляется следующим образом:- Молярная масса цинка \((Zn)\) = 65.38 г/моль
- Молярная масса серы \((S)\) = 32.07 г/моль
- Молярная масса кислорода \((O)\) = 16.00 г/моль
Молярная масса \(ZnSO_3\):
\[ 65.38 + 32.07 + (3 \times 16.00) = 65.38 + 32.07 + 48.00 = 145.45 \, \text{г/моль} \]Считаем количество молей:
Теперь можем найти количество молей чистого сульфита цинка:
\[ n = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{467.5 \, \text{г}}{145.45 \, \text{г/моль}} \approx 3.21 \, \text{моль} \]Реакция и объем:
Реакция сульфита цинка с кислородом приводит к образованию оксида серы \(SO_2\) и другой продукции. В ходе этой реакции на каждый моль сульфита цинка выделяется 1 моль оксида серы. Таким образом, количество \(SO_2\), получаемое из 3.21 моль, также будет равно 3.21 моль.Находим объем:
Используя закон идеальных газов, при стандартных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 литра. Следовательно, объем \(SO_2\):
\[ V = n \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 3.21 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 72.0 \, \text{л} \]
Итак, объем оксида серы (IV), получаемого из 550 г сульфита цинка с 15% примесей, составляет примерно 72.0 литра.