Із 240 кг піриту було отримано 320 кг сульфатної кислоти з масовою часткою H2SO4 98%. Обчислість масову частку виходу продукту від теоретично можливого
Ответы
Спочатку треба знайти кількість H2SO4, яка була отримана з 320 кг суміші:
Маса H2SO4 = маса суміші * масова частка H2SO4 = 320 кг * 0.98 = 313.6 кг
Тепер, щоб порівняти масову частку отриманої кількості H2SO4 з теоретично можливою кількістю, ми повинні визначити, яка кількість H2SO4 може бути отримана з 240 кг піриту. При цьому враховуємо реакційну рівновагу:
FeS2 + 7O2 + 2H2O → Fe2(SO4)3 + 2H2SO4
Молярна маса FeS2 = 120.17 г/моль
Молярна маса H2SO4 = 98.08 г/моль
Кількість молей FeS2 = маса / молярна маса = 240000 г / 120.17 г/моль = 1998.77 моль
За рівномірної рівноваги 1 моль FeS2 повинен виділити 2 молі H2SO4, тому кількість молей H2SO4, яка теоретично може бути отримана з 240 кг піриту:
кількість молей H2SO4 = 2 * кількість молей FeS2 = 2 * 1998.77 моль = 3997.54 моль
Маса теоретично можливої кількості H2SO4:
маса H2SO4 = кількість молей * молярна маса = 3997.54 моль * 98.08 г/моль = 392,202.15 г
Таким чином, масова частка виходу продукту від теоретично можливого:
масова частка = маса отриманої H2SO4 / маса теоретично можливої H2SO4 * 100% = 313.6 кг / 392.202.15 кг * 100% = 79.99%
Отже, масова частка виходу продукту становить близько 80% від теоретично можливого.
ПОСТАВ, БУДЬ ЛАСКА, "НАЙКРАЩА ВІДПОВІДЬ"!)
Щоб обчислити масову частку виходу продукту від теоретично можливого, нам потрібно спочатку знайти, яка масова частка H2SO4 повинна бути у продукті, якщо б увесь пірит було перетворено на сульфатну кислоту.
Молярна маса FeS2 (піриту) = 120.17 г/моль
Молярна маса H2SO4 (сульфатної кислоти) = 98.08 г/моль
За рівнянням реакції:
FeS2 + 7O2 + 2H2O → FeSO4 + 2H2SO4
Маса H2SO4, яку можна отримати з 240 кг піриту дорівнює:
240 кг × (1000 г/кг) × (1 моль/120.17 г) × (2 моль H2SO4/1 моль FeS2) × (98.08 г/моль) = 326,7 кг H2SO4
Отже, якщо б увесь пірит було перетворено на сульфатну кислоту, ми б отримали 326,7 кг H2SO4. Оскільки у нас було отримано 320 кг H2SO4 з масовою часткою 98%, масова частка виходу продукту від теоретично можливого дорівнює:
320 кг / 326,7 кг × 100% = 97,97%
Отже, масова частка виходу продукту від теоретично можливого становить 97,97%.