Какой объем воздуха потребуется для полного сжигания 3,2 кг серы?Сколько литров сернистого газа при этом образуется?(Условия нормальные.)

Для того чтобы рассчитать объем воздуха, необходимый для полного сжигания серы, а также количество образующегося сернистого газа, нужно учесть несколько химических реакций и законов.

1. Химическая реакция сгорания серы: При сжигании серы в кислороде (из воздуха) образуется сернистый газ (SO₂). Реакция выглядит следующим образом:

   $$S + O_2 \rightarrow SO_2$$

   То есть один моль серы реагирует с одним моль кислорода, образуя один моль сернистого газа.

2. Молекулярные массы:

   • Масса атома серы (S) = 32 г/моль.
   • Масса молекулы кислорода (O₂) = 32 г/моль.
   • Масса сернистого газа (SO₂) = 64 г/моль.

3. Масса серы: У нас есть 3,2 кг серы, что равно 3200 г.

4. Количество вещества серы (моли): Чтобы найти количество вещества серы, нужно массу серы разделить на молекулярную массу серы:

   $$n(S) = \frac{3200}{32} = 100 \text{ моль серы}$$

5. Необходимое количество кислорода: Согласно реакции, на каждый моль серы требуется один моль кислорода. То есть, для 100 моль серы нам нужно 100 моль кислорода.

   Молекулярная масса кислорода O₂ = 32 г/моль, следовательно, масса кислорода, необходимого для реакции, составит:

   $$m(O_2) = 100 \times 32 = 3200 \text{ г кислорода}$$

6. Объем воздуха: В воздухе кислород составляет около 21%. Таким образом, для того чтобы найти объем воздуха, нужно учесть, что кислород составляет 21% от общего объема.

   Объем кислорода, необходимый для сгорания 3,2 кг серы, можно найти по закону Бойля-Мариотта для нормальных условий (температура 0°C, давление 1 атм), где 1 моль газа занимает 22,4 литра.

   Таким образом, объем кислорода, необходимого для реакции:

   $$V(O_2) = 100 \times 22,4 = 2240 \text{ литров кислорода}$$

   Поскольку кислород составляет 21% от объема воздуха, общий объем воздуха, необходимый для сгорания серы:

   $$V(\text{воздуха}) = \frac{2240}{0,21} \approx 10667 \text{ литров воздуха}$$

7. Количество сернистого газа: Из реакции видно, что на каждый моль серы образуется один моль сернистого газа. Следовательно, количество сернистого газа, образующееся при сжигании 100 моль серы, составит 100 моль SO₂.

   Объем сернистого газа при нормальных условиях будет:

   $$V(SO_2) = 100 \times 22,4 = 2240 \text{ литров SO}_2$$

Ответ:

Для полного сжигания 3,2 кг серы потребуется около 10667 литров воздуха, и при этом образуется 2240 литров сернистого газа (SO₂).