дано:
масса метана (CH4) = 37,0 кг = 37000 г
молярная масса метана (CH4) = 12 + 4*1 = 16 г/моль
количество вещества метана:
n(CH4) = масса / молярная масса = 37000 г / 16 г/моль ≈ 2312,5 моль
каждая молекула метана содержит 4 атома водорода, следовательно общее количество атомов водорода в метане:
N(H) = n(CH4) * 4 = 2312,5 моль * 4 = 9250 моль H
реакция между сернистым газом и кислородом:
SO2 + O2 -> SO3 (но в данной задаче мы только добавляем SO2 к метану).
в одной молекуле SO2 содержится 2 атома кислорода. Обозначим количество вещества SO2 как n(SO2).
Количество атомов кислорода из SO2:
N(O) = n(SO2) * 2
согласно условию задачи, количество атомов водорода должно превышать количество атомов кислорода в 15 раз:
9250 = 15 * N(O)
9250 = 15 * (n(SO2) * 2)
9250 = 30 * n(SO2)
n(SO2) = 9250 / 30 ≈ 308,33 моль
найдем объем SO2 при нормальных условиях:
по идеальному газу, 1 моль газа занимает 22,4 л.
V(SO2) = n(SO2) * 22,4 л/моль = 308,33 моль * 22,4 л/моль ≈ 6906,67 л
электронные формулы молекул:
CH4: H
|
H - C - H
|
H
SO2: O = S = O
тип связи в CH4: ковалентная неполярная (между атомами углерода и водорода)
тип связи в SO2: ковалентная полярная (между атомами серы и кислорода)
ответ:
объем сернистого газа (SO2), который следует добавить, составляет примерно 6906,67 л.