Номер 8, страница 9 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

8. Вычислите объём оксида серы (IV) (н. у.), который может быть получен при сжигании 1,6 кг серы, если выход продукта составляет 80% от теоретически возможного.

Указание. Сначала по уравнению реакции рассчитайте объём оксида серы (IV) — это теоретический объём $V_{\text{теор}}$, затем найдите практический объём $V_{\text{практ}}$, исходя из известного выхода продукта $W$:

$W = V_{\text{практ}} : V_{\text{теор}}$, отсюда $V_{\text{практ}} = W \cdot V_{\text{теор}}$

Аналогично можно найти массу продукта реакции, используя формулу:

$W = m_{\text{практ}} : m_{\text{теор}}$, отсюда $m_{\text{практ}} = W \cdot m_{\text{теор}}$

Дано:

$m(S) = 1,6 \text{ кг} = 1600 \text{ г}$
$W = 80\% = 0,8$

Найти:

$V_{практ}(SO_2) - ?$

Решение:

1. Первым шагом составим уравнение химической реакции горения серы. При сжигании серы в кислороде образуется оксид серы (IV), химическая формула которого $SO_2$.

$S + O_2 \rightarrow SO_2$

Уравнение сбалансировано. Из стехиометрических коэффициентов видно, что из 1 моль атомарной серы ($S$) образуется 1 моль оксида серы (IV) ($SO_2$). Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(S) : n(SO_2) = 1:1$

2. Далее вычислим количество вещества (число моль) для 1,6 кг (1600 г) серы. Для этого воспользуемся молярной массой серы, которую можно найти в периодической таблице Д.И. Менделеева. $M(S) \approx 32 \text{ г/моль}$.

Количество вещества $n$ находится по формуле $n = m/M$:

$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{1600 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 50 \text{ моль}$

3. Исходя из соотношения веществ в уравнении реакции, теоретическое количество вещества оксида серы (IV), которое может образоваться, равно количеству вещества вступившей в реакцию серы.

$n_{теор}(SO_2) = n(S) = 50 \text{ моль}$

4. Теперь рассчитаем теоретически возможный объём оксида серы (IV) ($V_{теор}$) при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объём любого газа ($V_m$) равен 22,4 л/моль.

$V_{теор}(SO_2) = n_{теор}(SO_2) \cdot V_m = 50 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 1120 \text{ л}$

Это теоретический объём, который получился бы при 100% выходе продукта.

5. В условии задачи указано, что практический выход продукта ($W$) составляет 80% от теоретически возможного. Чтобы найти практический объём ($V_{практ}$), необходимо теоретический объём умножить на долю выхода продукта.

$V_{практ} = V_{теор} \cdot W$

$V_{практ}(SO_2) = 1120 \text{ л} \cdot 0,8 = 896 \text{ л}$

Ответ: 896 л.