Question

Розв'язати задачу. Знайти об'єм сульфур (VI) оксиду, що утвориться під час розкладання купрум (II) сульфату масою 100 г.

Answer 1

Дано: масса купрум (II) сульфату = 100 г

Требуется найти: объем сульфур (VI) оксида, образующегося при разложении купрум (II) сульфата

Решение:

Напишем химическое уравнение реакции разложения купрум (II) сульфата:

CuSO4 → CuO + SO3 + 1/2O2

Согласно уравнению, каждые 1 моль CuSO4 дают 1 моль SO3. Найдем количество молей CuSO4 в данном примере:

m(CuSO4) = M(CuSO4) / n(CuSO4), где

M(CuSO4) = молярная масса CuSO4 = 159,6 г/моль

n(CuSO4) = количество молей CuSO4

n(CuSO4) = M(CuSO4) / m(CuSO4) = 159,6 г/моль / 100 г = 1,596 моль

Количество молей SO3 также будет равно 1,596 моль, так как по уравнению на каждый моль CuSO4 образуется один моль SO3.

Найдем массу SO3, используя ее количество молей и молярную массу:

m(SO3) = n(SO3) * M(SO3), где

M(SO3) = молярная масса SO3 = 80,06 г/моль

m(SO3) = 1,596 моль * 80,06 г/моль = 127,8 г

Для вычисления объема SO3 воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

V = n * R * T / P, где

V = объем газа (в литрах)

n = количество молей газа

R = универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм/моль * К)

T = температура газа (в Кельвинах)

P = давление газа (в атмосферах)

Для SO3 T = 298 K, P = 1 атм, поэтому:

V(SO3) = n(SO3) * R * T / P = 1,596 моль * 0,0821 л * атм/моль * К * 298 K / 1 атм = 33,6 л

Ответ: объем сульфур (VI) оксида, образующегося при разложении 100 г купрум (II) сульфата, составляет 33,6 л.

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі потрібно знати хімічну реакцію розкладання купрум (II) сульфату і використати розрахунки на основі збереження маси.

Хімічна реакція розкладання купрум (II) сульфату виглядає наступним чином:

2CuSO₄(s) → 2CuO(s) + 2SO₂(g) + O₂(g)

За цією реакцією одна молекула купрум (II) сульфату розкладається на дві молекули сульфур (VI) оксиду (SO₂) та одну молекулу кисню (O₂).

Щоб знайти об'єм сульфур (VI) оксиду, спочатку необхідно визначити кількість речовини купрум (II) сульфату, використовуючи його масу і молярну масу. Далі, враховуючи стехіометрію реакції, знайдемо кількість речовини сульфур (VI) оксиду. Завершимо, обчисливши його об'єм за допомогою рівняння ідеального газу.

1. Знайдемо кількість речовини купрум (II) сульфату (CuSO₄): Молярна маса CuSO₄ = 63.55 г/моль + 32.07 г/моль + (4 * 16.00 г/моль) = 159.61 г/моль

   Кількість речовини CuSO₄ = маса / молярна маса Кількість речовини CuSO₄ = 100 г / 159.61 г/моль ≈ 0.626 моль

2. За реакцією розкладання, одна молекула CuSO₄ утворює дві молекули SO₂. Тому кількість речовини SO₂ = 2 * кількість речовини CuSO₄ = 2 * 0.626 моль = 1.252 моль

3. Застосуємо рівняння ідеального газу PV = nRT, де P - тиск (вважаємо, що реакція відбувається за стандартного тиску і темп