Определите объем (н.у.) оксида серы (IV), который может быть получен из 0,48 кг пирита, если практический выход реакции составляет 78,1
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.
