Каков объем сернистого газа, который образуется при сгорании 64 г серы с содержанием примесей в 10%?

Чтобы найти объем сернистого газа, образующегося при сгорании 64 г серы с содержанием примесей в 10%, мы можем использовать химическую реакцию серы с кислородом. Реакция записывается следующим образом:

\(2S + 3O_2 \rightarrow 2SO_3\)

Обратите внимание, что 2 молекулы серы соединяются с 3 молекулами кислорода, образуя 2 молекулы сернистого газа - \(SO_3\). Это значит, что молярное соотношение между серой и сернистым газом равно 2:2, то есть 1:1.

Теперь посмотрим, сколько молей серы содержится в 64 г. Для этого нам нужно разделить массу серы на ее молярную массу. Молярная масса серы составляет около 32 г/моль (приближенно).

\[\text{Моль серы} = \frac{\text{Масса серы}}{\text{Молярная масса серы}} = \frac{64\, \text{г}}{32\, \text{г/моль}} = 2\, \text{моль}\]

Таким образом, у нас есть 2 моля серы. С учетом молярного соотношения, это означает, что мы получим 2 моля сернистого газа.

Теперь рассмотрим содержание примесей в 10%. Это означает, что 10% от массы серы составляют примеси, а оставшиеся 90% - чистая сера.

Масса примесей = 10% от массы серы = 10% * 64 г = 6.4 г

Масса чистой серы = масса серы - масса примесей = 64 г - 6.4 г = 57.6 г

Теперь мы можем вычислить массу сернистого газа, используя соответствующее молярное соотношение.

Масса сернистого газа = масса чистой серы = 57.6 г

Так как сернистый газ является идеальным газом при стандартных условиях, можно использовать идеальный газовый закон для нахождения объема газа.

\[V = \frac{{m \cdot R \cdot T}}{{M}}\]

Где:
\(V\) - объем газа
\(m\) - масса газа
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(R = 0.0821 \frac{\text{л} \cdot \text{атм}}{\text{моль} \cdot \text{К}}\))
\(T\) - температура газа (в Кельвинах)
\(M\) - молярная масса газа

Но прежде чем использовать формулу, давайте определим температуру. Приемлимо считать, что все происходит при комнатной температуре, которая примерно равна 298 Кельвинам.

Теперь найдем молярную массу сернистого газа, которая составляет около 64 г/моль (приближенно).

Теперь, подставляя все значения в формулу, получим:

\[V = \frac{{57.6 \, г \cdot 0.0821 \, \frac{\text{л} \cdot \text{атм}}{\text{моль} \cdot \text{К}} \cdot 298 \, \text{К}}}}{{64 \, г/моль}}\]

\[V \approx 0.317 \, л\]

Таким образом, объем сернистого газа, образующегося при сгорании 64 г серы с содержанием примесей в 10%, равен примерно 0.317 литров.