Сколько граммов хлората калия с примесями в 4% необходимо взять для получения 25 литров кислорода при температуре

Эта задача связана с химией и стехиометрией. Чтобы решить ее, нам понадобятся некоторые данные и формулы.

Первое, что нам нужно сделать, это определить, какими реакциями можно получить кислород. Одним из способов получения кислорода является разложение хлората калия (KClO3) при нагревании:

\[ 2 KClO3 \rightarrow 2 KCl + 3 O2 \]

Это означает, что каждые 2 моль хлората калия (KClO3) дадут 3 моля кислорода (O2). Теперь нам нужно вычислить, сколько моль кислорода (O2) нам необходимо для получения 25 литров.

Для этого мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где:
- P - давление (в паскалях),
- V - объем (в кубических метрах),
- n - количество вещества (в молях),
- R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/моль*K),
- T - температура (в Кельвинах).

Мы знаем, что объем (V) равен 25 литрам, температура (T) равна 37 градусов Цельсия (переведем ее в Кельвины, добавив 273):

\[ T = 37 + 273 = 310 \, K \]

Давление (P) равно 101,3 кПа.

Подставим эти значения в уравнение состояния, чтобы найти количество вещества (n) кислорода (O2):

\[ (101.3 \, kPa) \times (25 \times 10^{-3} \, m^3) = n \times (8.314 \, J/K \cdot mol) \times (310 \, K) \]

Выразим количество вещества (n):

\[ n = \frac{(101.3 \times 25 \times 10^{-3})}{(8.314 \times 310)} \]

Вычислим это:

\[ n \approx 0.981 \, mol \]

Теперь, когда у нас есть количество вещества кислорода (O2), нам нужно вычислить количество вещества хлората калия (KClO3), исходя из уравнения реакции. Уравнение показывает, что для каждых 2 молей хлората калия (KClO3) получается 3 моля кислорода (O2).

Таким образом, необходимое количество хлората калия (KClO3) равно:

\[ \frac{2}{3} \times n = \frac{2}{3} \times 0.981 \, mol \]

Подставим это в уравнение:

\[ \frac{2}{3} \times 0.981 \approx 0.654 \, mol \]

Чтобы перевести это количество вещества хлората калия (KClO3) в граммы, мы должны знать его молярную массу. Молярная масса хлората калия (KClO3) равна 122.55 г/моль.

Тогда масса хлората калия (KClO3), необходимая для получения 25 литров кислорода, будет:

\[ 0.654 \, mol \times 122.55 \, g/mol \]

Рассчитаем это:

\[ \approx 80.23 \, г \]

Таким образом, необходимо взять около 80.23 граммов хлората калия (с примесями в 4%) для получения 25 литров кислорода при температуре 37 градусов и давлении 101,3 кПа.