Для решения задачи нужно сначала определить, сколько молей пирита (FeS₂) содержится в 0,48 кг. Затем мы сможем рассчитать, сколько оксида серы (SO₂) может быть получено из этого количества пирита, учитывая практический выход реакции.
- Рассчитаем количество молей пирита (FeS₂).
Молярная масса пирита (FeS₂):
- Fe: 55,85 г/моль
- S: 32,07 г/моль (в 2-х атомах серы: 2 × 32,07 = 64,14 г/моль)
Итого:
[
M_{FeS₂} = 55,85 + 64,14 = 119,99 , \text{г/моль} \approx 120 , \text{г/моль}
]
Теперь рассчитаем количество молей в 0,48 кг (480 г):
[
n_{FeS₂} = \frac{m}{M} = \frac{480}{120} = 4 , \text{моля}
]
- Установим реакцию. Пирит (FeS₂) в процессе окисления будет давать оксид серы (SO₂). Реакция выглядит следующим образом:
[
4 , \text{FeS}{2} + 11 , \text{O}{2} \rightarrow 8 , \text{SO}{2} + 4 , \text{Fe}{2}O_{3}
]
Из уравнения видно, что 4 моля пирита дают 8 молей оксида серы (SO₂).
Тогда количество молей SO₂ из 4 молей пирита будет:
[
n_{SO₂} = \frac{8}{4} \times n_{FeS₂} = 2 \times 4 = 8 , \text{молей}
]
- Рассчитаем объем оксида серы (SO₂) при н.у. (нормальных условиях).
При нормальных условиях, 1 моль газа занимает 22,4 литра.
Объем SO₂:
[
V_{SO₂} = n_{SO₂} \times 22,4 , \text{л/моль} = 8 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} = 179,2 , \text{л}
]
- Учитываем практический выход реакции.
Практический выход равен 78,1%, значит фактический объем SO₂ составит:
[
V_{фактически} = \frac{V_{SO₂} \times 78,1}{100} = 179,2 \times 0,781 = 139,3 , \text{л}
]
Ответ: объем оксида серы (IV), который может быть получен из 0,48 кг пирита при практическом выходе 78,1%, составляет примерно 139,3 литра.
