Чтобы вычислить массу оксида серы (IV) (SO₂), необходимого для получения оксида серы (VI) (SO₃) массой 50 граммов с учетом выхода продукта 80%, нужно выполнить следующие шаги:
Определить массу получаемого продукта при 100% выходе. Если выход составляет 80%, то для получения 50 граммов SO₃ необходимо будет учитывать, что это только 80% от полной массы.
Формула для расчета: \[ \text{Масса при 100% выходе} = \frac{\text{Масса продукта}}{\text{Выход}} = \frac{50 \, \text{г}}{0.8} = 62.5 \, \text{г} \]
Написать уравнение реакции. Оксид серы (IV) при окислении с кислородом образует оксид серы (VI): \[ 2 \, \text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2 \, \text{SO}_3 \]
Из уравнения видно, что 2 молекулы SO₂ реагируют с 1 молекулой O₂, чтобы получить 2 молекулы SO₃. Таким образом, на 1 моль SO₃ необходимо 1 моль SO₂.
Вычислить молекулы и массу SO₂. Находим, сколько молей SO₃ требуется для получения 62.5 граммов:
- Молярная масса SO₃ = 32 (S) + 3 * 16 (O) = 80 г/моль.
- Количество молей SO₃: \[ n(\text{SO}_3) = \frac{62.5 \, \text{г}}{80 \, \text{г/моль}} = 0.78125 \, \text{моль} \]
С учетом стехиометрии реакции, поскольку на 1 моль SO₃ требуется 1 моль SO₂:
- Значит, нужно 0.78125 моля SO₂.
Вычислить массу SO₂. Молярная масса SO₂ = 32 (S) + 2 * 16 (O) = 64 г/моль. Теперь можем найти массу нужного со2: \[ m(\text{SO}_2) = n(\text{SO}_2) \cdot M(\text{SO}_2) = 0.78125 \, \text{моль} \cdot 64 \, \text{г/моль} = 50 \, \text{г} \]
Таким образом, для получения 50 граммов оксида серы (VI) с учетом 80% выхода необходимо 50 граммов оксида серы (IV).