Сколько диоксида серы можно синтезировать из 9,6 г серы и 5,6 л кислорода?

Для решения данной задачи необходимо использовать химическое уравнение, которое описывает реакцию синтеза диоксида серы (SO2). В данном случае предполагается, что реакция протекает полностью и без остатков.

Сначала составим химическое уравнение для реакции синтеза SO2:

\[2S + O2 \rightarrow 2SO2\]

Из уравнения видно, что для образования двух молекул SO2 необходимо две молекулы серы (S) и одна молекула кислорода (O2).

Для определения количества SO2, которое можно синтезировать из заданных масс и объема необходимо выполнить следующие шаги:

1. Рассчитываем количество вещества серы (n1) с использованием молярной массы серы (M1):
\[n1 = \frac{m}{M1}\]
Где m = 9,6 г - масса серы, M1 = 32,06 г/моль - молярная масса серы.
\[n1 = \frac{9,6}{32,06} \approx 0,299 моль\]

2. Рассчитываем количество вещества кислорода (n2) с использованием объема кислорода (V2) и его молярного объема (Vm2) при нормальных условиях:
\[n2 = \frac{V2}{Vm2}\]
Где V2 = 5,6 л - объем кислорода, Vm2 = 22,4 л/моль - молярный объем при нормальных условиях.
\[n2 = \frac{5,6}{22,4} \approx 0,250 моль\]

3. Из реакционного соотношения между серой и SO2 можно сказать, что количество вещества SO2 (n3) будет в два раза больше, чем количество вещества серы (n1):
\[n3 = 2n1\]
\[n3 = 2 \times 0,299 \approx 0,598 моль\]

4. Однако, нужно учесть, что мольные коэффициенты в реакционном уравнении находятся в зависимости друг от друга, а не от массы реагентов. Поэтому, нам нужно выбрать минимальное количество вещества из полученных значений (n1 и n2), чтобы определить ограничивающий реагент. В данном случае, минимальным значением является n2 = 0,250 моль.

5. Таким образом, количество соединения SO2, которое можно синтезировать в этой реакции, будет равно количеству ограничивающего реагента (n2):
\[n_{SO2} = n2 = 0,250 моль\]

Чтобы определить массу SO2, необходимо умножить количество SO2 на его молярную массу (M3):
\[m_{SO2} = n_{SO2} \times M3\]
Где M3 = 64,07 г/моль - молярная масса SO2.
\[m_{SO2} = 0,250 \times 64,07 \approx 16,017 г\]

Таким образом, можно синтезировать примерно 16,017 г диоксида серы (SO2) при данных условиях и полном протекании реакции.