дано:
масса оксида алюминия (Al2O3) = 255 кг = 255000 г
практический выход (P) = 98,5 %
найти:
объём кислорода (V(O2)) необходимый для получения оксида алюминия
решение:
Сначала найдем теоретическую массу оксида алюминия. Практический выход определяется как:
P = м(полученное) / м(теоретическое) * 100%
Отсюда можем выразить теоретическую массу:
м(теоретическое) = м(полученное) / (P / 100)
м(теоретическое) = 255000 г / (98,5 / 100) ≈ 258586,4 г
Теперь запишем уравнение реакции получения оксида алюминия из алюминия и кислорода:
4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
Из уравнения видно, что для получения 2 моль Al2O3 требуется 3 моль O2. Найдем количество вещества Al2O3:
M(Al2O3) = 2 * M(Al) + M(O)
M(Al) = 26,98 г/моль, M(O) = 16 г/моль
M(Al2O3) = 2 * 26,98 + 16 = 69,96 г/моль
n(Al2O3) = м(теоретическое) / M(Al2O3)
n(Al2O3) = 258586,4 г / 69,96 г/моль ≈ 3693,5 моль
Теперь найдем количество кислорода, необходимое для этой реакции:
n(O2) = (3/2) * n(Al2O3)
n(O2) = (3/2) * 3693,5 моль ≈ 5540,25 моль
Теперь переведем количество кислорода в объём при нормальных условиях. Объём одного моля газа при н.у. составляет 22,4 л.
V(O2) = n(O2) * 22,4 л/моль
V(O2) = 5540,25 моль * 22,4 л/моль ≈ 124090,6 л
ответ:
Объём кислорода, необходимый для получения оксида алюминия массой 255 кг, составляет примерно 124090,6 литров.