Какой будет масса оксида серы(IV), полученного при обжиге 108 граммов пирита (FeS2), если выход продукта реакции

  • 27
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.