Question

Вычислите массу оксида серы(VI), который образовался при окислении кислородом оксида серы (IV) массой 16г., если выход продукта реакции составляет 80% от теоретически возможного.

Answer 1

 

0,25 моль               х моль

2SO2        +    O2 =  2SO3

2 моль                   2 моль

 

n(SO2)= m/M=16/64=0.25 моль

n(SO3)=0,25 моль*  2 моль/  2 моль=0,25 моль

масса SO3 при выходе 100% - m(SO3)=n*M= 0,25 *80=20 г

m(SO3)= 20*80/100=16 г

при выходе 80%

 

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, давайте обозначим массу оксида серы(IV), который окисляется кислородом, как \( m_{SO_2} \) (16 г в данном случае). Обозначим массу оксида серы(VI), который образуется в результате реакции, как \( m_{SO_3} \).

Сначала определим стехиометрию реакции, чтобы понять, какие массы веществ участвуют в процессе окисления:

\[ SO_2 + O_2 \rightarrow SO_3 \]

Из уравнения реакции видно, что один моль \( SO_2 \) окисляется до одного моля \( SO_3 \) при участии одного моля \( O_2 \).

Молярная масса \( SO_2 \) равна приблизительно 64 г/моль (32 г/моль за каждый атом S и 16 г/моль за каждый атом O).

Таким образом, масса \( SO_2 \) (16 г в данном случае) равна:

\[ n_{SO_2} = \frac{m_{SO_2}}{M_{SO_2}} \]

где \( n_{SO_2} \) - количество молей \( SO_2 \), а \( M_{SO_2} \) - молярная масса \( SO_2 \).

Теперь, учитывая, что выход продукта составляет 80%, количество молей \( SO_3 \) равно:

\[ n_{SO_3} = 0.8 \cdot n_{SO_2} \]

Так как стехиометрия реакции \( SO_2 + O_2 \rightarrow SO_3 \) показывает, что каждый моль \( SO_2 \) соответствует одному молю \( SO_3 \), то масса \( SO_3 \) равна:

\[ m_{SO_3} = n_{SO_3} \cdot M_{SO_3} \]

где \( M_{SO_3} \) - молярная масса \( SO_3 \).

Теперь мы можем вычислить массу оксида серы(VI), образовавшегося при окислении кислородом оксида серы(IV). Все эти шаги можно объединить в следующем выражении:

\[ m_{SO_3} = 0.8 \cdot \frac{m_{SO_2}}{M_{SO_2}} \cdot M_{SO_3} \]

Подставим известные значения и рассчитаем \( m_{SO_3} \):

\[ m_{SO_3} = 0.8 \cdot \frac{16\, \text{г}}{64\, \text{г/моль}} \cdot M_{SO_3} \]

Теперь нужно узнать молярную массу \( SO_3 \). Молярная масса \( SO_3 \) равна приблизительно 80 г/моль (32 г/моль за каждый атом S и 16 г/моль за каждый атом O).

\[ m_{SO_3} = 0.8 \cdot \frac{16\, \text{г}}{64\, \text{г/моль}} \cdot 80\, \text{г/моль} \]

Решив это уравнение, мы получим массу \( SO_3 \), образовавшегося в реакции:

\[ m_{SO_3} = 0.8 \cdot \frac{16\, \text{г}}{64\, \text{г/моль}} \cdot 80\, \text{г/моль} \approx 20\, \text{г} \]

Таким образом, масса оксида серы(VI), который образовался при окислении кислородом оксида серы(IV), равна приблизительно 20 г.