Какой объём сернистого ангидрида был использован при взаимодействии оксида серы (IV) с раствором гидроксида натрия, если получен сульфит натрия массой 567 г и выход продукта реакции составил 75%? Какова его масса?

Математика 11 класс Химические реакции и расчеты в химии объём сернистого ангидрида взаимодействие оксида серы раствор гидроксида натрия сульфит натрия выход продукта реакции масса сульфита натрия Новый

Для решения задачи необходимо последовательно выполнить несколько шагов, включая расчет теоретической массы сульфита натрия, определение массы сернистого ангидрида и, наконец, вычисление его объема.

Шаг 1: Определение молекулярной массы сульфита натрия (Na2SO3)

• Масса натрия (Na) = 23 г/моль, и в формуле два атома Na: 2 * 23 = 46 г/моль
• Масса серы (S) = 32 г/моль
• Масса кислорода (O) = 16 г/моль, и в формуле три атома O: 3 * 16 = 48 г/моль
• Общая молекулярная масса Na2SO3 = 46 + 32 + 48 = 126 г/моль

Шаг 2: Определение теоретической массы сульфита натрия

Выход продукта реакции составил 75%. Это означает, что 567 г сульфита натрия является 75% от теоретически возможного выхода. Для нахождения теоретической массы (m_теор) используем формулу:

m_теор = m_фактическая / (выход / 100) = 567 г / (75 / 100) = 567 г / 0.75 = 756 г

Шаг 3: Определение количества моль сульфита натрия

Для нахождения количества моль сульфита натрия (n) используем формулу:

n = m / M, где m - масса, M - молекулярная масса.

n = 756 г / 126 г/моль = 6 моль

Шаг 4: Определение количества моль сернистого ангидрида (SO2)

По уравнению реакции между оксидом серы (IV) и гидроксидом натрия, 1 моль SO2 дает 1 моль Na2SO3. Таким образом, количество моль сернистого ангидрида также равно 6 моль.

Шаг 5: Определение массы сернистого ангидрида

• Молекулярная масса SO2 = 32 (S) + 2 * 16 (O) = 32 + 32 = 64 г/моль
• Масса SO2 = n * M = 6 моль * 64 г/моль = 384 г

Шаг 6: Определение объема сернистого ангидрида

При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Для нахождения объема (V) используем формулу:

V = n * 22.4 л = 6 моль * 22.4 л/моль = 134.4 л

Итак, объем сернистого ангидрида, использованного в реакции, составляет 134.4 литра.