В смеси содержатся кислород массой 4,8 г и оксид серы (IV) массой 16 г. Рассчитайте объем (н. у.) данной смеси

Для решения задачи будем использовать закон идеальных газов и формулы для расчета объемов газов.

Данные задачи:

• Масса кислорода (O₂) = 4,8 г
• Масса оксида серы (IV) (SO₂) = 16 г

Шаг 1: Найдем количество молей каждого компонента.

1. Кислород (O₂):

Молярная масса кислорода:

• O = 16 г/моль → Молярная масса O₂ = 2 × 16 = 32 г/моль

Количество молей кислорода: \[ n_{O_2} = \frac{m_{O_2}}{M_{O_2}} = \frac{4,8 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0,15 \text{ моль} \]

2. Оксид серы (SO₂):

Молярная масса оксида серы:

• S = 32 г/моль
• O = 16 г/моль → Молярная масса SO₂ = 32 + 2 × 16 = 64 г/моль

Количество молей SO₂: \[ n_{SO_2} = \frac{m_{SO_2}}{M_{SO_2}} = \frac{16 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 0,25 \text{ моль} \]

Шаг 2: Найдем общее количество молей смеси.

Общее количество молей смеси: \[ n_{total} = n_{O_2} + n_{SO_2} = 0,15 \text{ моль} + 0,25 \text{ моль} = 0,40 \text{ моль} \]

Шаг 3: Рассчитаем объем (н. у.) смеси.

Для расчета объема газа воспользуемся уравнением состояния идеального газа: \[ PV = nRT \] где:

• \( P \) — давление (н.у. принимаем 1 атм),
• \( V \) — объем (в литрах),
• \( n \) — количество молей,
• \( R \) — универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)),
• \( T \) — температура (н. у. принимаем 273 K).

Объем смеси при нормальных условиях (н. у.): \[ V = \frac{nRT}{P} \]

Подставим известные значения: \[ V = \frac{0,40 \text{ моль} \times 0,0821 \text{ л·атм/(моль·К)} \times 273 \text{ K}}{1 \text{ атм}} \]

Шаг 4: Подсчитаем.

\[ V = 0,40 \times 0,0821 \times 273 = 8,94 \text{ л} \]

Ответ:

Объем данной смеси при нормальных условиях составляет примерно 8,94 литра.