Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 1

  antekL1 2.12.2015 (16:46)

  1)
  Piryt spala się w łańcuchu reakcji, których sumaryczne równanie to:
  
  4FeS_2 + 11O_2\rightarrow 2Fe_2O_3 + 8SO_2
  
  Czyli z 4 moli pirytu powstaje 8 moli SO2.
  Policzymy ilość moli SO2, podzielimy przez 2 aby dostać ilość moli SPALONEGO
  pirytu, a potem jeszcze uwzględnimy wydajność procentową.
  
  Z tablic bierzemy potrzebne dane:
  p = 101325 Pa - ciśnienie normalne
  T = 273,15 K - temperatura normalna
  R = 8,314 J / (K*mol) - stała gazowa
  M_Fe = 55,85 g/mol - masa molowa żelaza
  M_S = 32,06 g/mol - masa molowa siarki
  
  Mamy jeszcze z zadania dane:
  V = 2 * 10^5 m^3 - otrzymana objętość SO2
  k = 89,2% = 0,892 - wydajność reakcji.
  
  Z równania stanu gazu doskonałego w warunkach normalnych
  liczymy ilość moli "n" wydzielonego SO2.
  
  pV = nRT ; stąd n = pV / (RT) ; wstawiamy dane:
  n = 101325 * 2 * 10^5 / (8,314 * 273,15) = 8,9235 * 10^6 moli
  
  Ilość n1 moli SPALONEGO pirytu jest dwukrotnie mniejsza:
  
  n1 = n / 2 = 8,9235 * 10^6 / 2 = 4,46175 * 10^6 mola
  
  Mnożymy n1 przez masę molową pirytu M = M_Fe + 2 * M_S
  M = 55,85 + 2 * 32,06 = 119,97 g/mol
  
  Masa m SPALONEGO pirytu jest więc równa [ Uwaga! wynik wychodzi w gramach ]
  m = n1 * M = 4,46175 * 10^6 * 119,97 = 5,35276 * 10^8 g = 5,35276 * 10^5 kg
  
  Uwzględniamy wydajność: Spalony piryt stanowił część "k" użytego,
  więc masa m1 użytego pirytu to:
  
  m1 = m / k = 5,35276 * 10^5 / 0,892 = 600086 kg = około 600 ton
  =================================
  
  2)
  Potrzebne masy molowe bierzemy z tablic:
  M_Cu = 63,54 g/mol - masa molowa miedzi
  M_S = 32,06 g/mol - masa molowa siarki
  M_O = 16,00 g/mol - masa molowa tlenu
  
  Mamy jeszcze dane:
  m_siarczanu = 20 g - masa siarczanu miedzi(II)
  m_siarczku = 11,75 g - masa siarczku miedzi(II)
  
  Reakcja:
  
  CuSO_4 + H_2S \rightarrow CuS + H_2SO_4
  
  Jeden mol CuSO4 daje jeden mol CuS.
  Obliczamy powstałą ilość n moli siarczku, a potem ilość n1 moli siarczanu.
  Z tego znajdziemy wydajność reakcji.
  
  Masa molowa siarczku
  M_siarczku = M_Cu + M_S
  M_siarczku = 63,54 + 32,06 = 95,6 g/mol
  Ilość moli n_siarczku:
  n_siarczku = m_siarczku / M_siarczku
  n_siarczku = 11,75 / 95,6 = 0,122908 mol
  
  Masa molowa siarczanu:
  M_siarczanu = M_Cu + M_S + 4 * M_0
  M_siarczanu = 63,54 + 32,06 + 4 * 16,00 = 159,6 g/mol
  Ilość moli n_siarczanu:
  n_siarczanu = m_siarczanu / M_siarczanu
  n_siarczanu = 20 / 159,6 = 0,125313 mol
  
  Jak widać n_siarczku < n_siarczanu; czyli reakcja NIE przebiegła w 100%.
  Wydajność reakcji (oznaczmy ją "k" to stosunek:
  
  k = n_siarczku / n_siarczanu
  k = 0,122908 / 0,125313 = około 0,98 = 98%
  =================================
  
  Zadanie 3 proszę zamieść oddzielnie, bo ten tekst jest już strasznie długi :)

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie