4. Вычислите массу и объем (н.у.) оксида серы (IV), который образуется при взаимодействии серы с кислородом объемом 44,8 л (н.у).
Для решения задачи нужно воспользоваться уравнением реакции между серой и кислородом, которое выглядит следующим образом:
\[ S + O_2 \rightarrow SO_2 \]
Эта реакция показывает, что один моль серы реагирует с одним молем кислорода, образуя один моль диоксида серы (SO₂).
Теперь найдем, сколько моль кислорода содержится в 44,8 л при нормальных условиях (н.у.). При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Чтобы найти количество молей кислорода, можно использовать следующую формулу:
\[ n = \frac{V}{V_m} \]
где:
- \( n \) — количество молей,
- \( V \) — объем газа (44,8 л),
- \( V_m \) — молярный объем (22,4 л/моль).
Подставляем значения:
\[ n(O_2) = \frac{44,8}{22,4} = 2 \text{ моль} \]
Согласно уравнению реакции, 2 моля кислорода приведут к образованию 2 молей диоксида серы (SO₂):
\[ n(SO_2) = 2 \text{ моль} \]
Теперь найдем массу образовавшегося оксида серы (IV). Молярная масса SO₂ рассчитывается как сумма атомных масс серы (S) и кислорода (O):
- Атомная масса серы (S) составляет примерно 32 г/моль,
- Атомная масса кислорода (O) составляет примерно 16 г/моль.
Таким образом, молярная масса SO₂:
\[ M(SO_2) = M(S) + 2 \times M(O) = 32 + 2 \times 16 = 32 + 32 = 64 \text{ г/моль} \]
Теперь вычислим массу оксида серы (IV):
\[ m(SO_2) = n(SO_2) \times M(SO_2) = 2 \text{ моль} \times 64 \text{ г/моль} = 128 \text{ г} \]
Теперь найдем объем получившегося газа (SO₂). При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л, поэтому:
\[ V(SO_2) = n(SO_2) \times V_m = 2 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 44,8 \text{ л} \]
В резюме, масса оксида серы (IV), образующегося в результате реакции, составит 128 г, а объем – 44,8 л при нормальных условиях.
