Question

Внаслідок термічного розкладання калій перманганату масою 63,2 г виділився кисень об’ємом 2,2 л. Розрахуйте вихід кисню від теоретично можливого і масу сірки, яку можна спалити в цьому кисні.

Answer 1

Задача.

Вследствие термического разложения перманганата калия массой 63,2 г выделился кислород объёмом 2,2 л. Рассчитайте выход кислорода от теоретически возможного и массу серы, которую можно сжечь в этом кислороде.

Дано:

m (KMnO₄) = 63,2 г ;

V (O₂) = 2,2 л.

Найти:

φ (O₂ от теор. возм.) — ?

m (S) — ?

Решение:

↓ [РЕШЕНИЕ И ОТВЕТ ВО ВЛОЖЕНИИ] ↓

Answer 2

Спершу давайте складемо реакцію термічного розкладання калій перманганату (KMnO₄):

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

За реакцією виділяється 1 молекула кисню (O₂) на кожну молекулу KMnO₄.

Маса калій перманганату (KMnO₄), яка була задана вам, становить 63,2 г.

Маса однієї молекули KMnO₄ = маса калію (K) + маса марганцю (Mn) + 4 * маса кисню (O)

Маса однієї молекули KMnO₄ = 39,1 г + 54,94 г + 4 * 16,00 г ≈ 158,04 г

Тепер ми можемо розрахувати кількість молекул KMnO₄ у 63,2 г:

Кількість молекул = маса / маса однієї молекули = 63,2 г / 158,04 г/мол ≈ 0,399 моль

Оскільки на кожну молекулу KMnO₄ дістається 1 молекула кисню, то кількість молекул кисню також дорівнює 0,399 моль.

Об'єм молекул газу при нормальних умовах (0°C та 1 атм) дорівнює близько 22,71 л/моль. Тому об'єм кисню, виділений під час реакції, буде:

Об'єм = кількість молекул * об'єм на одну молекулу = 0,399 моль * 22,71 л/моль ≈ 9,07 л

Отже, фактично виділено 9,07 л кисню, а теоретично можливий вихід кисню складає 2,2 л.

Для розрахунку маси сірки, яку можна спалити в цьому кисні, ми використовуємо закон Дальтона відносно об'ємів газів при їхній хімічній реакції.

З реакції 1 молекула сірки (S₈) спалюється з 8 молекулами кисню:

S₈ + 8O₂ → 8SO₂

Це означає, що для спалювання 1 молекули сірки необхідно 8 молекул кисню. Так як у нас є 0,399 моль кисню, то ми можемо визначити, скільки молекул сірки ми можемо спалити:

Кількість молекул сірки = 0,399 моль * (1 молекула S₈ / 8 молекул O₂) = 0,0499 моль

Маса сірки, яку можна спалити, дорівнює:

Маса = кількість молекул * маса однієї молекули = 0,0499 моль * 256,52 г/моль (маса S₈) ≈ 12,77 г

Отже, маса сірки, яку можна спалити в цьому кисні, становить близько 12,77 г.