Рассчитайте массу оксида серы (IV), который образуется при обжиге 8,4 г пирита в воздухе, содержащем 7,04 г кислорода.
Для решения этой задачи начнем с уравнения реакции сжигания пирита (FeS₂) в присутствии кислорода. При обжиге пирита образуется оксид серы (IV) (SO₂) и оксид железа (III) (Fe₂O₃). Уравнение реакции можно записать следующим образом:
\[ 4FeS₂ + 11O₂ \rightarrow 4Fe₂O₃ + 8SO₂ \]
Теперь нам нужно найти, сколько оксида серы (SO₂) образуется при сжигании 8,4 г пирита в воздухе с 7,04 г кислорода.
Шаг 1: Вычислим количество моль пирита.
Молярная масса пирита (FeS₂):
- Fe: 55,85 г/моль
- S: (2 × 32,07 г/моль) = 64,14 г/моль
- Итого: 55,85 + 64,14 = 119,99 г/моль
Теперь находим количество моль пирита в 8,4 г:
\[ n_{FeS₂} = \frac{m_{FeS₂}}{M_{FeS₂}} = \frac{8,4 \, \text{г}}{119,99 \, \text{г/моль}} \approx 0,0700 \, \text{моль} \]
Шаг 2: Найдем максимальное количество оксида серы (SO₂).
Согласно уравнению реакции, на 4 моль пирита образуется 8 моль SO₂. То есть на 1 моль пирита будет образовываться 2 моль SO₂.
Таким образом, количество SO₂, образующегося из 0,0700 моль пирита, будет:
\[ n_{SO₂} = 2 \times n_{FeS₂} = 2 \times 0,0700 \, \text{моль} \approx 0,140 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Найдем массу SO₂.
Молярная масса SO₂:
- S: 32,07 г/моль
- O: (2 × 16,00 г/моль) = 32,00 г/моль
- Итого: 32,07 + 32,00 = 64,07 г/моль
Теперь находим массу SO₂:
\[ m_{SO₂} = n_{SO₂} \times M_{SO₂} = 0,140 \, \text{моль} \times 64,07 \, \text{г/моль} \approx 8,96 \, \text{г} \]
Таким образом, при обжиге 8,4 г пирита в воздухе, содержащем 7,04 г кислорода, образуется приблизительно 8,96 г оксида серы (IV).
