SO3 - тің массалық үлесі 40% болатын күкірт ангидридін алу үшін 160 г күкірт қышқылын қанша грамм суда еріту керек?
Күрделі химиялық есептерді шешген кезде, алдымен біз берілген мәліметтерді түсініп, есептің құрылымын анықтайық.
Бастапқы мәліметтер:
- SO3 (күкірт ангидриді) 40%-дық ерітінді алу керек.
- 160 г күкірт қышқылы (H2SO4) ерітінді ретінде пайдаланады.
Есептің шешуі:
SO3-тың массалық үлесін табу:
Күкірт ангидридінің (SO3) 40%-дық ерітіндісінде, ерітіндінің 40% SO3, ал қалған 60% - судан тұрады.Ерітіндінің жалпы массасын есептеу:
Масса үлесі формуласы: \[ \text{Масса үлесі} = \frac{\text{бас компонент массасы}}{\text{жалпы масса}} \times 100\% \]Бізге 40% SO3 бар ерітінді керек, сондықтан: \[ \text{40%} = \frac{\text{SO3 массасы}}{\text{жалпы масса}} \times 100\% \]
Егер жалпы масса \( m \) болса, онда: \[ \text{SO3 массасы} = 0.40 \times m \]
SO3-тің массасын анықтау:
Бірақ H2SO4 құрамында SO3 бар, сондықтан алдымен H2SO4-тің SO3-ке айналуын қарастыру керек.H2SO4 ыдырағанда, 1 моль H2SO4 1 моль SO3 береді.
H2SO4-тің молярлық массасы:
\[ \text{H2SO4} = 2 \times \text{H} + 32 \times \text{S} + 16 \times 4 \times \text{O} = 2 + 32 + 64 = 98 \text{ г/моль} \]160 г H2SO4-тен қанша SO3 алуға болатынын есептейік: \[ \text{SO3 массасы} = \frac{160 \text{ г H2SO4}}{98 \text{ г/моль}} \times 80 \text{ г/моль} \approx 129.59 \text{ г SO3} \] (1 моль H2SO4-дан 1 моль SO3 шығады, ал SO3-тің молярлық массасы 80 г/моль)
Ерітіндінің жалпы массасын анықтау:
40% SO3 болуы үшін: \[ 0.40 \times m = 129.59 \Rightarrow m = \frac{129.59}{0.40} \approx 323.975 \text{ г} \]Судың массасын есептеу: Судың массасы: \[ m_{H2O} = m - \text{SO3 массасы} = 323.975 \text{ г} - 129.59 \text{ г} \approx 194.385 \text{ г} \]
Есептің қорытындысы:
Күкірт ангидриді (SO3) 40%-дық ерітінді алу үшін 160 г күкірт қышқылын 194.385 г суда еріту керек.
Осылайша, сіз SO3-тің массалық үлесін тауып, қажетті судың массасын есептеуге болады.
