Какой будет масса оксида серы(IV), полученного при обжиге 108 граммов пирита (FeS2), если выход продукта реакции
Какой будет масса оксида серы(IV), полученного при обжиге 108 граммов пирита (FeS2), если выход продукта реакции составляет 60%?
Мурчик_4965 32
Чтобы решить данную задачу, мы должны применить знания о химических реакциях и стехиометрии. Начнем с записи уравнения реакции обжига пирита:\[4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 8SO_2\]
Из уравнения видно, что каждые 4 моль пирита реагируют с 11 молями \(O_2\) и образуют 2 моля \(Fe_2O_3\) и 8 молей \(SO_2\).
Мы знаем, что масса пирита равна 108 граммам, и выход продукта составляет 60%. Чтобы найти массу оксида серы(IV), нам нужно вычислить количество молов пирита, а затем умножить это значение на соответствующий коэффициент стехиометрии.
1. Найдем количество молей пирита, используя его молярную массу \(FeS_2\). Молярная масса 1 моля \(FeS_2\) равна 119.98 г/моль.
\[\text{Количество молей } FeS_2 = \frac{\text{Масса FeS_2}}{\text{Молярная масса }FeS_2} = \frac{108 \, \text{г}}{119.98 \, \text{г/моль}}\]
\(= 0.9003\) моль
2. Теперь мы знаем количество моль пирита. Чтобы найти количество моль оксида серы(IV), мы делим количество моль пирита на коэффициент стехиометрии между пиритом и оксидом серы(IV). Из уравнения реакции мы видим, что коэффициент перед \(FeS_2\) равен 4, а перед \(Fe_2O_3\) - 2.
\[\text{Количество молей } Fe_2O_3 = \frac{\text{Количество молей } FeS_2}{4} \times 2 = 0.9003 \, \text{моль} \times \frac{2}{4}\]
\(= 0.4501\) моль
3. Последний шаг - вычислить массу оксида серы(IV) по количеству молей и его молярной массе \(Fe_2O_3\). Молярная масса 1 моля \(Fe_2O_3\) равна 159.69 г/моль.
\[\text{Масса } Fe_2O_3 = \text{Количество молей } Fe_2O_3 \times \text{Молярная масса } Fe_2O_3 = 0.4501 \, \text{моль} \times 159.69 \, \text{г/моль}\]
\(= 71.8724\) грамма
Таким образом, масса оксида серы(IV), полученного при обжиге 108 граммов пирита при выходе продукта 60%, составляет 71.8724 грамма.