Номер 11, страница 40 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

11. При сжигании 100 кг серы образовалось 160 кг оксида серы(IV). Рассчитайте выход продукта.

Дано:

$m(S) = 100 \text{ кг}$

$m_{практ}(SO_2) = 160 \text{ кг}$

Найти:

$\eta(SO_2) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции горения серы в кислороде с образованием оксида серы(IV):

$S + O_2 \rightarrow SO_2$

2. Рассчитаем молярные массы серы (S) и оксида серы(IV) ($SO_2$):

Атомная масса серы $Ar(S) = 32$.

Атомная масса кислорода $Ar(O) = 16$.

Молярная масса серы: $M(S) = 32 \text{ г/моль}$ (или 32 кг/кмоль).

Молярная масса оксида серы(IV): $M(SO_2) = 32 + 2 \cdot 16 = 64 \text{ г/моль}$ (или 64 кг/кмоль).

3. Найдем теоретически возможную массу оксида серы(IV), которая могла бы образоваться из 100 кг серы. Это теоретический выход продукта. Сначала рассчитаем количество вещества серы:

$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{100 \text{ кг}}{32 \text{ кг/кмоль}} = 3.125 \text{ кмоль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль серы образуется 1 моль оксида серы(IV). Следовательно, количество вещества оксида серы(IV) теоретически равно количеству вещества серы:

$n_{теор}(SO_2) = n(S) = 3.125 \text{ кмоль}$

5. Рассчитаем теоретическую массу оксида серы(IV):

$m_{теор}(SO_2) = n_{теор}(SO_2) \cdot M(SO_2) = 3.125 \text{ кмоль} \cdot 64 \text{ кг/кмоль} = 200 \text{ кг}$

6. Теперь рассчитаем выход продукта ($\eta$) как отношение практической массы к теоретической, выраженное в процентах:

$\eta = \frac{m_{практ}(SO_2)}{m_{теор}(SO_2)} \cdot 100\%$

$\eta = \frac{160 \text{ кг}}{200 \text{ кг}} \cdot 100\% = 0.8 \cdot 100\% = 80\%$

Ответ: выход продукта составляет 80%.