Для решения задачи сначала нужно найти количество вещества SO₂ (оксида серы), которое у нас есть, а затем определить, сколько из него преобразовалось в SO₃ (оксид серы) в процессе реакции.
- Найдем количество вещества SO₂:
Объем SO₂ = 17,92 дм³
Поскольку 1 моль газа при стандартных условиях (SCT) занимает 22,4 дм³, рассчитать количество молей SO₂ можно по формуле:
( n_{SO₂} = \frac{V}{V_{m}} = \frac{17,92 , \text{дм}³}{22,4 , \text{дм}³/моль} )
[
n_{SO₂} = \frac{17,92}{22,4} = 0,8 , \text{моль}
]
- Найдем массу получившегося SO₃:
- Теперь определим количество вещества SO₃:
- Молярная масса SO₃ (оксида серы) = 32 (S) + 3 × 16 (O) = 32 + 48 = 80 г/моль.
Теперь найдем количество молей SO₃:
[
n_{SO₃} = \frac{m_{SO₃}}{M_{SO₃}} = \frac{60 , г}{80 , г/моль} = 0,75 , \text{моль}
]
- Из уравнения реакции видно, что для образования 1 моля SO₃ требуется 1 моль SO₂:
[
SO₂ + O₂ \rightarrow SO₃
]
Следовательно, теоретически из 0,8 моль SO₂ можно получить 0,8 моль SO₃.
- Теперь определим выход продукта реакции:
Выход в процентах можно рассчитать по формуле:
[
\text{Выход (%)} = \left(\frac{n_{SO₃, полученный}}{n_{SO₃, теоретический}} \right) \times 100%
]
Здесь ( n_{SO₃, полученный} = 0,75 , \text{моль} ) и ( n_{SO₃, теоретический} = 0,8 , \text{моль} ):
[
\text{Выход (%)} = \left(\frac{0,75}{0,8} \right) \times 100% = 93,75%
]
Таким образом, выход продукта реакции составляет 93,75%.