Олекс - суміш сульфур чотири та безводної сульфатної кислоти . Добавляння олеуму до води можна добути розчин сульфатної кислоти потрібної концентрації. Олекс масою 200 г з масовою…
Олекс - суміш сульфур чотири та безводної сульфатної кислоти . Добавляння олеуму до води можна добути розчин сульфатної кислоти потрібної концентрації. Олекс масою 200 г з масовою часткою сульфур чотири оксиду 20% змішали з водою масою 218 г. Обчисліть масову частку % сульфатної кислоти в одержаному розчині
Давайте розв’яжемо цю задачу по кроках.
Дано:
- Масса Олексу (мішаючої речовини): 200 г
- Масова частка SₓO₂ (сульфуру чотири оксиду): 20%
- Масса води: 218 г
Задача: Обчислити масову частку сульфатної кислоти (H₂SO₄) в отриманому розчині.
Крок 1. Обчислити масу SₓO₂ у Олексу
\[ m_{S_2O_3} = 200\,г \times 0.20 = 40\,г \]
Крок 2. Визначити масу решти речовини (Oлеуму без SₓO₂)
Маса решти:
\[ m_{залишок} = 200\,г - 40\,г = 160\,г \]
Оскільки у вказаних даних немає додаткової інформації, припустимо, що Олеум має у складі лише SₓO₂ та безводної сульфатної кислоти (H₂SO₄).
Крок 3. Визначити масу сульфатної кислоти у воді
Маса води:
\[ m_{вода} = 218\,г \]
Маса об'єднаної суміші (Олексу + вода):
\[ m_{заг} = 200\,г + 218\,г = 418\,г \]
Крок 4. Врахування реакції для отримання H₂SO₄
Дано, що Олеум – це суміш SₓO₂ та H₂SO₄, причому масова частка SₓO₂ у Олексу — 20%. Маса SₓO₂ у Олексу 40 г.
Олеум зазвичай містить безводну сульфатну кислоту (H₂SO₄). Задача передбачає, що шляхом розчинення Олеуму у воді отримують розчин сульфатної кислоти.
Крок 5. Визначити кількість SₓO₂ у розчині
Оскільки SₓO₂ міститись у суміші, можливо, що у результаті реакції з водою утворюється H₂SO₄.
Розрахунок її маси в суміші проводимо через окислювальні реакції. Припустимо, що у процесі реакції сульфур створює H₂SO₄.
Крок 6. Визначити масу сульфатної кислоти у розчині
Знаючи, що масова частка H₂SO₄ у розчині — невідома (X%), потрібно знайти її.
Маса розчину:
\[ m_{розчин} = 418\,г \]
Маса H₂SO₄ у розчині:
\[ m_{H_2SO_4} = X\% \times 418\,г \]
Крок 7. Визначити кількість сульфурів і вихід H₂SO₄
З урахуванням складових компонентів та їх перетворень, мінімізуємо обчислення, припустивши, що 40 г SₓO₂ і вода реагують утворюючи H₂SO₄:
Розраховуємо, скільки H₂SO₄ може бути утворено з 40 г SₓO₂.
Молярна маса SₓO₂:
- Для SO₃ — 80 г/моль (S=32, 3×16=48, разом 80)
Враховуючи, що SₓO₂ — це SO₃, то маса 40 г відповідає кількості молів:
\[ n_{SO_3} = \frac{40\,г}{80\,г/моль} = 0.5\,моль \]
При реакції з водою:
\[ SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 \]
Кожна моля SO₃ утворює одну моль H₂SO₄.
Молярна маса H₂SO₄:
- 98 г/моль
Отже, кількість H₂SO₄:
\[ m_{H_2SO_4} = 0.5\, \моль \times 98\,г/моль = 49\,г \]
Крок 8. Обчислимо масову частку H₂SO₄ у отриманому розчині
Масова частка:
\[ \%\ H_2SO_4 = \frac{49\,г}{418\,г} \times 100\% \approx 11.7\% \]
Відповідь:
Масова частка сульфатної кислоти у отриманому розчині приблизно 11.7%.
Якщо потрібно врахувати додаткові нюанси або уточнення — повідомте!
