Какой объём оксида серы четырехвалент получится при взаимодействии 40 г сульфита магния с соляной кислотой
Для решения данной задачи начнем с написания уравнения реакции между сульфитом магния (MgSO₃) и соляной кислотой (HCl).
Уравнение реакции
Сульфит магния реагирует с соляной кислотой по следующему уравнению:
\[ \text{MgSO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{SO}_2 \]
В результате данной реакции образуются магний хлорид (MgCl₂), вода (H₂O) и диоксид серы (SO₂).
Анализ реактантов
- Молярная масса сульфита магния (MgSO₃):
- Mg: 24,3 г/моль
- S: 32,1 г/моль
- O (3 атома): 3 × 16,0 г/моль = 48,0 г/моль
Сложим эти массы: \[ \text{ММ}_{\text{MgSO}_3} = 24,3 + 32,1 + 48,0 = 104,4 \, \text{г/моль} \]
- Определим количество моль сульфита магния в 40 г: \[ n(\text{MgSO}_3) = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{40 \, \text{г}}{104,4 \, \text{г/моль}} \approx 0,383 \, \text{моль} \]
Взаимосвязь между реагентами и продуктом
По уравнению реакции видно, что из 1 моля сульфита магния образуется 1 моль диоксида серы (SO₂). Следовательно, количество моль SO₂ будет равно количеству моль MgSO₃:
\[ n(\text{SO}_2) = n(\text{MgSO}_3) = 0,383 \, \text{моль} \]
Объём газа
Теперь найдем объём оксида серы (SO₂) при стандартных условиях (нормальных условиях: 0°C и 1 атм), где 1 моль газа занимает объём 22,4 л.
Расчёт объёма SO₂: \[ V(\text{SO}_2) = n(\text{SO}_2) \times 22,4 \, \text{л/моль} \] \[ V(\text{SO}_2) = 0,383 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 8,59 \, \text{л} \]
Ответ
Таким образом, при взаимодействии 40 г сульфита магния с соляной кислотой получится приблизительно 8,59 литра оксида серы (SO₂) при нормальных условиях.
