Вычислите массу оксида серы(IV), который потребуется для окисления кислородом, чтобы получить оксид...

Масса оксида серы(IV), которая потребуется для окисления кислородом и получения оксида серы(VI) массой 50 г, равна 62,5 г.

Для решения этой задачи необходимо определить мольные соотношения между оксидом серы(IV) и оксидом серы(VI), а также учесть выход продукта реакции.

1. Начнем с уравнения реакции окисления оксида серы(IV) кислородом до оксида серы(VI):

SO2 + O2 → SO3

Из уравнения видно, что для полного окисления одной молекулы SO2 требуется одна молекула O2.

1. Рассчитаем молярные массы веществ:

M(SO2) = 32.06 г/моль M(O2) = 32.00 г/моль M(SO3) = 80.06 г/моль

1. Определим массу SO2, необходимую для получения 50 г SO3:

m(SO2) = m(SO3) M(SO2) / M(SO3) = 50 г 32.06 г/моль / 80.06 г/моль = 20 г

1. Учитывая выход продукта 80%, найдем массу SO2, которая должна быть использована:

m(SO2) = m(SO2) / 0.80 = 20 г / 0.80 = 25 г

Итак, для окисления кислородом и получения 50 г оксида серы(VI) потребуется 25 г оксида серы(IV).

Для решения этой задачи необходимо рассмотреть реакцию окисления оксида серы(IV) (SO₂) до оксида серы(VI) (SO₃). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

[ 2 \text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{SO}_3 ]

Из этого уравнения видно, что 2 молекулы SO₂ реагируют с 1 молекулой O₂, чтобы образовать 2 молекулы SO₃. Это значит, что количество молей SO₂, участвующих в реакции, будет равно количеству молей получаемого SO₃.

Теперь рассчитаем количество молей SO₃, которое соответствует 50 г вещества. Молярная масса SO₃ составляет:

[ M(\text{SO}_3) = M(\text{S}) + 3 \times M(\text{O}) = 32.07 \, \text{г/моль} + 3 \times 16.00 \, \text{г/моль} = 80.07 \, \text{г/моль} ]

Количество молей SO₃:

[ n(\text{SO}_3) = \frac{50 \, \text{г}}{80.07 \, \text{г/моль}} \approx 0.624 \, \text{моль} ]

Так как выход продукта составляет 80%, это значит, что теоретическое количество SO₃, которое должно было бы образоваться, больше. Обозначим теоретическое количество молей за ( n_{\text{теор}}(\text{SO}_3) ):

[ 0.8 \times n_{\text{теор}}(\text{SO}_3) = 0.624 \, \text{моль} ]

Отсюда находим:

[ n_{\text{теор}}(\text{SO}_3) = \frac{0.624}{0.8} \approx 0.78 \, \text{моль} ]

Так как по уравнению реакции количество молей SO₂ равно количеству молей SO₃, то:

[ n(\text{SO}2) = n{\text{теор}}(\text{SO}_3) = 0.78 \, \text{моль} ]

Теперь вычислим массу SO₂, необходимую для реакции. Молярная масса SO₂:

[ M(\text{SO}_2) = M(\text{S}) + 2 \times M(\text{O}) = 32.07 \, \text{г/моль} + 2 \times 16.00 \, \text{г/моль} = 64.07 \, \text{г/моль} ]

Масса SO₂:

[ m(\text{SO}_2) = n(\text{SO}_2) \times M(\text{SO}_2) = 0.78 \, \text{моль} \times 64.07 \, \text{г/моль} \approx 49.97 \, \text{г} ]

Таким образом, для окисления кислородом до 50 г оксида серы(VI) с выходом 80% потребуется примерно 50 г оксида серы(IV).