Какое количество теплоты выделилось при взаимодействии 40 г оксида серы (VI), содержащего 20% примесей, с водой?

Для решения данной задачи нам необходимо знать химическое уравнение реакции взаимодействия оксида серы (VI) с водой. Давайте предположим, что реакция протекает следующим образом:

\[\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4\]

Теперь, нам необходимо рассчитать количество оксида серы (VI) и воды, участвующих в реакции.

Масса оксида серы (VI) равна 40 г. Поскольку оксид серы (VI) содержит 20% примесей, то масса чистого оксида серы (VI) составляет 80% от общей массы:

\[ \text{Масса чистого оксида серы (VI)} = 40 \, \text{г} \times \frac{80}{100} = 32 \, \text{г} \]

Молярная масса оксида серы (VI) равна 80 г/моль, поэтому количество вещества оксида серы (VI) можно рассчитать по формуле:

\[ \text{Количество вещества оксида серы (VI)} = \frac{\text{Масса чистого оксида серы (VI)}}{\text{Молярная масса оксида серы (VI)}} \]

\[ \text{Количество вещества оксида серы (VI)} = \frac{32 \, \text{г}}{80 \, \text{г/моль}} = 0.4 \, \text{моль} \]

Реакция между оксидом серы (VI) и водой указывает на то, что на каждую молекулу оксида серы (VI) требуется две молекулы воды. Следовательно, количество вещества воды можно рассчитать следующим образом:

\[ \text{Количество вещества воды} = 2 \times \text{Количество вещества оксида серы (VI)} = 2 \times 0.4 \, \text{моль} = 0.8 \, \text{моль} \]

Теперь мы можем приступить к расчету количества выделившейся теплоты. Для этого нам понадобится знать тепловое энергетическое содержание реакции, которое обозначается символом \(\Delta H\). Предположим, что данное значение равно -200 кДж/моль.

Теплота, выделившаяся при реакции, может быть рассчитана с использованием следующей формулы:

\[ \text{Теплота реакции} = \Delta H \times \text{Количество вещества оксида серы (VI)} \]

\[ \text{Теплота реакции} = -200 \, \text{кДж/моль} \times 0.4 \, \text{моль} = -80 \, \text{кДж} \]

Таким образом, при взаимодействии 40 г оксида серы (VI) с водой выделится 80 кДж теплоты.

Важно отметить, что знак минус перед числовым значением теплоты указывает на то, что реакция является экзотермической, то есть выделяет теплоту.