Чтобы решить данную задачу, начнем с химической реакции, в которой сера (S) превращается в серную кислоту (H₂SO₄). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
[
\text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_2
]
[
\text{SO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4
]
Общая реакция можно представить следующим образом:
[
\text{S} + \text{O}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4
]
- Найдем количество серы (n) в жұмры:
Молярная масса серы (S) составляет 32,07 г/моль. Следовательно, можно вычислить количество молей серы из массы:
[
n(S) = \frac{m(S)}{M(S)}
]
где ( m(S) = 10,2 \text{ г} ) - масса серы, а ( M(S) = 32,07 \text{ г/моль} ).
Подставим значения:
[
n(S) = \frac{10,2 \text{ г}}{32,07 \text{ г/моль}} \approx 0,318 \text{ моль}
]
- Определим число моль серной кислоты (H₂SO₄), которое может быть получено:
Согласно уравнению реакции, 1 моль серы дает 1 моль серной кислоты. Таким образом, мы можем получить теоретически:
[
n(H_2SO_4) = n(S) \approx 0,318 \text{ моль}
]
- Найдем массу серной кислоты:
Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄) равна:
[
M(H_2SO_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \text{ г/моль}
]
Теперь можно найти массу серной кислоты:
[
m(H_2SO_4)_{\text{теоретическая}} = n(H_2SO_4) \cdot M(H_2SO_4)
]
Подставляем значения:
[
m(H_2SO_4)_{\text{теоретическая}} = 0,318 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} \approx 31,164 \text{ г}
]
- Учитываем выход продукта:
Согласно условиям задачи, суммарный выход продукта составляет 90% от теоретически возможного. Таким образом, фактическую массу серной кислоты можно найти следующим образом:
[
m(H_2SO_4){\text{фактическая}} = 0,9 \cdot m(H_2SO_4){\text{теоретическая}}
]
Подставляем значение:
[
m(H_2SO_4)_{\text{фактическая}} = 0,9 \cdot 31,164 \text{ г} \approx 28,05 \text{ г}
]
- Округление:
Округляем до целых:
[
m(H_2SO_4)_{\text{фактическая}} \approx 28 \text{ г}
]
Ответ: масса серной кислоты составляет примерно 28 г.
