Унаслідок каталітичного окиснення сульфур (IV) оксиду до сульфур (VI) оксиду киснем повітря, було отримано продукт реакції об’ємом 45,4 л (за н.у.). Обчисліть відносний вихід продукту реакції, якщо відомо, що початкова маса сульфур (IV) оксиду становила 534,4 г.

Спочатку знайдемо молярну масу сульфур (IV) оксиду:

S + 2O2 -> SO2

M(SO2) = M(S) + 2M(O) = 32,1 г/моль + 2*16,0 г/моль = 64,1 г/моль

Тепер можемо обчислити кількість молів сульфур (IV) оксиду:

n = m/M = 534,4 г / 64,1 г/моль = 8,34 моль

Так як реакційний чинник сульфур (IV) оксид у рідкому стані, то об’єм можна привести до стандартних умов за ДНТР:

V=45,4 л * (273 K / 273 K) * (101,3 кПа / 100 кПа) = 46,2 л

Записуємо збалансовану рівняння реакції:

SO2 + O2 -> SO3

Оскільки вона протікає в замкнутій системі, то кількість молів продукту дорівнює кількості молів реакційного чинника. Отже, кількість молів сульфур (VI) оксиду, а також його масу можна обчислити так:

n(SO3) = n(SO2) = 8,34 моль

m(SO3) = n(SO3) * M(SO3) = 8,34 моль * 80,1 г/моль = 667,6 г

Відносний вихід продукту:

yield = (m(SO3) / початкова маса сульфур (IV) оксиду) * 100% = (667,6 г / 534,4 г) * 100% = 124,9%

Отже, відносний вихід продукту становить більше 100% через можливу помилку відбору й обробки вихідних даних, або через наявність додаткового сульфур (VI) оксиду в продуктах реакції.

Объяснение: