Хватит ли 5,6 л кислорода для полного сжигания 16 г серы, если в результате образуется оксид серы (IV)? Если кислорода недостаточно, рассчитайте необходимый объем. (Условия нормальные).
(а) Уравнение химической реакции горения серы в кислороде: S + O2 → SO2
(i) Вычислите количество вещества серы:
(i) Вычислите количество вещества кислорода:(ii)
(ii) Вычислите объём (н.у.) кислорода, применяя Закон Авогадро
ответ
Конечно! Давайте подробно разберем вашу задачу по расчету кислорода, необходимого для полного сжигания серы.
1. **Запишем уравнение реакции**:
\[
S + O_2 \rightarrow SO_2
\]
2. **Найдём количество вещества серы**:
Для этого используем формулу:
\[
n = \frac{m}{M}
\]
где \( n \) — количество вещества, \( m \) — масса, \( M \) — молярная масса.
Молярная масса серы (S) равна 32 г/моль. Рекомендуемая масса серы в вашей задаче — 16 г.
Подставим данные в формулу:
\[
n(S) = \frac{16 \, \text{г}}{32 \, \text{г/моль}} = 0,5 \, \text{моль}
\]
3. **Найдём количество вещества кислорода**:
Согласно уравнению реакции, 1 моль серы реагирует с 1 моль кислорода. Таким образом, для 0,5 моль серы потребуется 0,5 моль кислорода:
\[
n(O_2) = 0,5 \, \text{моль}
\]
4. **Вычислим объём кислорода при нормальных условиях (н.у.)**:
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объём 22.4 л. Следовательно, объём кислорода будет:
\[
V(O_2) = n(O_2) \cdot V_{\text{моль}} = 0,5 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 11,2 \, \text{л}
\]
5. **Сравнение объёма кислорода**:
Теперь сравним необходимый объём кислорода (11,2 л) с тем, что у нас есть (5,6 л):
Поскольку 11,2 л > 5,6 л, этого объёма кислорода недостаточно для полного сжигания 16 г серы.
6. **Рассчитаем, сколько кислорода нужно дополнительно**:
Необходимый дополнительный объём кислорода можно найти следующим образом:
\[
V_{\text{доп}} = V(O_2) - V_{\text{имеющийся}} = 11,2 \, \text{л} - 5,6 \, \text{л} = 5,6 \, \text{л}
\]
Таким образом, для полного сжигания 16 г серы необходимо 11,2 л кислорода, и у вас недостаточно кислорода, так как у вас есть только 5,6 л. Необходимый дополнительный объём кислорода составит 5,6 л.
