Вопрос школьника
В закрытом сосуде, содержащем 3,36 л кислорода ( н. у.) сожгли 3,2 г серы. Какие газы и в каком объеме будут находиться в сосуде после реакции?
Ответ от учителя
При сгорании серы с кислородом образуется диоксид серы (SO2):
S + O2 → SO2
Для расчета количества образовавшегося SO2 воспользуемся уравнением реакции и законом пропорций:
n(S) = m(S) / M(S) = 3,2 г / 32 г/моль = 0,1 моль
n(O2) = V(O2) / V(m) = 3,36 л / 22,4 л/моль = 0,15 моль
n(SO2) = n(S) = 0,1 моль
n(O2) в избытке на 0,05 моль
Таким образом, после реакции в закрытом сосуде будут находиться 0,1 моль SO2 и 0,05 моль O2. Объем газов можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа:
V = nRT / P
При н.у. T = 273 К, P = 1 атм, R = 0,082 л·атм/моль·К.
V(SO2) = n(SO2)RT / P = 0,1 моль × 0,082 л·атм/моль·К × 273 К / 1 атм = 2,24 л
V(O2) = n(O2)RT / P = 0,05 моль × 0,082 л·атм/моль·К × 273 К / 1 атм = 1,12 л
Таким образом, после реакции в закрытом сосуде будет находиться 2,24 л SO2 и 1,12 л O2. Общий объем газов будет равен 3,36 л, как и до реакции.
