Подсчитайте, сколько граммов оксида серы (IV) образуется при сжигании 4,80 г серы и какой объем кислорода (н.у.) будет израсходован? Уравнение реакции: S + 02→ SO2
Чтобы решить эту задачу, нужно следовать нескольким шагам.
Шаг 1: Запишите уравнение реакции.
Уравнение реакции дано в задаче: S + O₂ → SO₂. Из него мы видим, что каждая молекула серы (S) соединяется с одной молекулой кислорода (O₂) и образует одну молекулу оксида серы (SO₂).
Шаг 2: Рассчитайте молярную массу серы (S).
Молярная масса элемента S равна 32,06 г/моль (это можно найти в таблице периодических элементов).
Шаг 3: Рассчитайте количество вещества серы (S).
Количество вещества (n) вычисляется по формуле: n = масса / молярная масса. Подставив данные из задачи, получим: n(S) = 4,80 г / 32,06 г/моль.
Шаг 4: Используя коэффициенты перед веществами в уравнении реакции, сравните количество вещества серы с количеством вещества кислорода (O₂).
Из уравнения реакции видно, что коэффициент перед серой равен 1, а перед кислородом - также 1. Это значит, что сера и кислород реагируют в пропорции 1:1. То есть 1 моль серы реагирует с 1 молью кислорода.
Шаг 5: Используйте количество вещества серы, чтобы рассчитать количество вещества кислорода (O₂).
Так как сера и кислород реагируют в пропорции 1:1, то количество вещества кислорода будет таким же, как количество вещества серы: n(O₂) = n(S) = 4,80 г / 32,06 г/моль.
Шаг 6: Рассчитайте количество кислорода в газовом состоянии (объем кислорода).
Для этого мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое имеет вид: V = nRT/P, где V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа, P - давление газа.
В данной задаче предполагается, что кислород находится при нормальных условиях (н.у.), что означает, что давление и температура равны стандартным значениям: 1 атмосфера и 273 Кельвина соответственно. Универсальная газовая постоянная обозначается как R и равна 0,0821 л*атм/(моль*К).
Шаг 7: Подставьте значения в формулу для объема газа.
Подставив значения в уравнение состояния идеального газа и заменив символы на числовые значения, получим:
V(O₂) = n(O₂) * R * T / P. Подставляем значения:
V(O₂) = (4,80 г / 32,06 г/моль) * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 К / 1 атмосфера.
Теперь рассчитаем каждую часть уравнения:
n(O₂) = 4,80 г / 32,06 г/моль ≈ 0,149 моль (округляем до трех знаков после запятой).
R = 0,0821 л*атм/(моль*К).
T = 273 К.
P = 1 атмосфера.
Подставим эти значения в формулу:
V(O₂) = 0,149 моль * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 К / 1 атмосфера.
Выполним расчет:
V(O₂) ≈ 3,92 л.
Ответ: При сжигании 4,80 г серы образуется примерно 3,92 литра кислорода при нормальных условиях (н.у.).
Шаг 1: Запишите уравнение реакции.
Уравнение реакции дано в задаче: S + O₂ → SO₂. Из него мы видим, что каждая молекула серы (S) соединяется с одной молекулой кислорода (O₂) и образует одну молекулу оксида серы (SO₂).
Шаг 2: Рассчитайте молярную массу серы (S).
Молярная масса элемента S равна 32,06 г/моль (это можно найти в таблице периодических элементов).
Шаг 3: Рассчитайте количество вещества серы (S).
Количество вещества (n) вычисляется по формуле: n = масса / молярная масса. Подставив данные из задачи, получим: n(S) = 4,80 г / 32,06 г/моль.
Шаг 4: Используя коэффициенты перед веществами в уравнении реакции, сравните количество вещества серы с количеством вещества кислорода (O₂).
Из уравнения реакции видно, что коэффициент перед серой равен 1, а перед кислородом - также 1. Это значит, что сера и кислород реагируют в пропорции 1:1. То есть 1 моль серы реагирует с 1 молью кислорода.
Шаг 5: Используйте количество вещества серы, чтобы рассчитать количество вещества кислорода (O₂).
Так как сера и кислород реагируют в пропорции 1:1, то количество вещества кислорода будет таким же, как количество вещества серы: n(O₂) = n(S) = 4,80 г / 32,06 г/моль.
Шаг 6: Рассчитайте количество кислорода в газовом состоянии (объем кислорода).
Для этого мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое имеет вид: V = nRT/P, где V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа, P - давление газа.
В данной задаче предполагается, что кислород находится при нормальных условиях (н.у.), что означает, что давление и температура равны стандартным значениям: 1 атмосфера и 273 Кельвина соответственно. Универсальная газовая постоянная обозначается как R и равна 0,0821 л*атм/(моль*К).
Шаг 7: Подставьте значения в формулу для объема газа.
Подставив значения в уравнение состояния идеального газа и заменив символы на числовые значения, получим:
V(O₂) = n(O₂) * R * T / P. Подставляем значения:
V(O₂) = (4,80 г / 32,06 г/моль) * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 К / 1 атмосфера.
Теперь рассчитаем каждую часть уравнения:
n(O₂) = 4,80 г / 32,06 г/моль ≈ 0,149 моль (округляем до трех знаков после запятой).
R = 0,0821 л*атм/(моль*К).
T = 273 К.
P = 1 атмосфера.
Подставим эти значения в формулу:
V(O₂) = 0,149 моль * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 К / 1 атмосфера.
Выполним расчет:
V(O₂) ≈ 3,92 л.
Ответ: При сжигании 4,80 г серы образуется примерно 3,92 литра кислорода при нормальных условиях (н.у.).