Question

Який об’єм кисню, виміряний при температури 18С і тиску 1000 кПа, необхідний
для спалювання дигідроген сульфіду масою 5 г, у якому 5% домішок?

Answer 1

Для розв'язання цього завдання, спочатку знайдемо кількість дигідроген сульфіду (H2S) в зразку:

Маса дигідроген сульфіду = 5 г

Так як домішки становлять 5% маси зразка, то маса чистого H2S у зразку буде:

Маса H2S = 5% × 5 г = 0,05 × 5 г = 0,25 г

Знайдемо кількість речовини дигідроген сульфіду, використовуючи його молярну масу:

Молярна маса H2S = 1 г/моль + 2 г/моль = 34 г/моль

Кількість речовини H2S = Маса H2S / Молярна маса H2S = 0,25 г / 34 г/моль ≈ 0,0074 моль

Згідно з реакцією спалювання дигідроген сульфіду:

2 H2S + 3 O2 → 2 H2O + 2 SO2

В цій реакції одна моль H2S спалюється за утворення двох молей води (H2O). Тому кількість речовини кисню (O2), необхідна для спалювання H2S, буде:

Кількість речовини O2 = 3/2 × Кількість речовини H2S = 3/2 × 0,0074 моль ≈ 0,011 моль

Нарешті, використовуючи ідеальний газовий закон, можемо знайти об'єм кисню за умови температури і тиску:

V = (n × R × T) / P

де:

V - об'єм кисню

n - кількість речовини кисню (у молях)

R - універсальна газова стала (приблизно 8,314 Дж/(моль·К))

T - температура в кельвінах

P - тиск

Температура у кельвінах: 18°C + 273 = 291 K

Тиск: 1000 кПа

Підставимо відповідні значення:

V = (0,011 моль × 8,314 Дж/(моль·К) × 291 K) / 1000 кПа

Розрахуємо:

V ≈ 0,026 м³

Отже, для спалювання дигідр

оген сульфіду масою 5 г, при температурі 18°C і тиску 1000 кПа, необхідний об'єм кисню становить близько 0,026 м³.