Дано:
Масса сульфата алюминия: m = 88,92 г
Объёмная доля выхода реакции: V_доля = 70%
Молярная масса сульфата алюминия: M = 342,15 г/моль (для алюминия - 26,98 г/моль, для серы - 32,07 г/моль, для кислорода - 15,999 г/моль)
Найти:
Объём газа, выделившегося в ходе реакции.
Решение:
1. Найдем количество вещества сульфата алюминия, применив формулу:
n = m / M,
где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.
n = 88,92 г / 342,15 г/моль ≈ 0,26 моль
2. Так как объемная доля выхода реакции составляет 70%, то объем газа будет равен 70% от теоретического объема газа, который можно вычислить из уравнения реакции.
3. Рассмотрим уравнение реакции между сульфатом алюминия и сульфитом калия:
3K2SO3 + 2Al2(SO4)3 + 6H2O = 3K2SO4 + 2Al(OH)3 + 3SO2 + 3H2O
Из уравнения видно, что при реакции 2 моль сульфата алюминия выделяется 3 моль SO2. Следовательно, в данном случае на каждый моль сульфата алюминия выделяется 3/2 моль SO2.
4. Теоретический объем газа SO2, выделившегося при полном превращении 0,26 моль сульфата алюминия, можно найти с помощью идеального газового закона:
V_теор = n * V_m,
где V_теор - теоретический объем газа, выделившегося, n - количество вещества, V_m - молярный объем идеального газа при стандартных условиях.
V_теор = 0,26 моль * 22,4 л/моль ≈ 5,82 л
5. Теперь найдем фактический объем газа, учитывая объемную долю выхода реакции:
V_факт = V_теор * V_доля/100
V_факт = 5,82 л * 70/100 ≈ 4,07 л
Ответ:
Объем газа, выделившегося в ходе реакции, составляет приблизительно 4,07 л.