Номер 4-49, страница 48 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

4-49. Вычислите массу и объем (н.у.) сернистого газа, который образуется при сгорании серы массой 8 г.

Дано:

$m(S) = 8 \text{ г}$

Найти:

$m(SO_2) - ?$

$V(SO_2) \text{ (н.у.)} - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции горения серы. Сера ($S$) сгорает в кислороде ($O_2$) с образованием сернистого газа, или оксида серы(IV) ($SO_2$):

$S + O_2 \rightarrow SO_2$

Уравнение сбалансировано. Из него видно, что из 1 моль серы образуется 1 моль сернистого газа.

2. Найдем количество вещества (число молей) серы, масса которой дана в условии. Для этого воспользуемся формулой:

$n = \frac{m}{M}$

где $n$ – количество вещества, $m$ – масса, $M$ – молярная масса.

Молярная масса серы $M(S)$ равна ее атомной массе, выраженной в г/моль. По периодической таблице Д.И. Менделеева, $M(S) \approx 32 \text{ г/моль}$.

$n(S) = \frac{8 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции найдем количество вещества образовавшегося сернистого газа. Согласно уравнению, соотношение количеств веществ серы и сернистого газа составляет 1:1.

$\frac{n(S)}{1} = \frac{n(SO_2)}{1}$

Следовательно, $n(SO_2) = n(S) = 0.25 \text{ моль}$.

4. Теперь мы можем вычислить массу образовавшегося сернистого газа. Сначала найдем его молярную массу $M(SO_2)$:

$M(SO_2) = M(S) + 2 \cdot M(O) = 32 + 2 \cdot 16 = 64 \text{ г/моль}$

Масса сернистого газа будет равна:

$m(SO_2) = n(SO_2) \cdot M(SO_2) = 0.25 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 16 \text{ г}$

5. Вычислим объем сернистого газа при нормальных условиях (н.у.). При н.у. (температура 0 °C, давление 1 атм) молярный объем любого идеального газа ($V_m$) равен 22,4 л/моль. Объем газа вычисляется по формуле:

$V = n \cdot V_m$

$V(SO_2) = n(SO_2) \cdot V_m = 0.25 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 5.6 \text{ л}$

Ответ: масса образовавшегося сернистого газа составляет 16 г, а его объем при нормальных условиях равен 5,6 л.