Сернистый газ растворили в воде при повышенном давлении. к раствору прилили бромную воду до исчезновения окраски брома, а затем избыток хлорида бария. отфильтрованный и высушенный осадок имел массу 23,3 г. какой объем сернистого газа, измеренного при температуре 17 °с и давлении 120,5 кпа, был растворен в воде?
H₂SO₃ + Br₂ + H₂O = H₂SO₄ + 2 HBr
H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2 HCl
Или, суммарно, без побочных продуктов:
SO₂ BaSO₄↓
0,1 моль 0,1 моль
m(BaSO₄) = 23.3 г.
M(BaSO₄) = 137+32+4*16 = 233 г/моль
n(BaSO₄) = m / M = 23.3 г / 233 г/моль = 0,1 моль
По уравнению реакции изначально в реакцию вступило 0,1 моль SO₂.
При н.у. 1 моль любого газа нанимает объем 22,4 л.
0,1 моль соответственно занимает 2,24 л
Для перехода от нормальных условий к данным в задаче используем закон Менделеева-Клапейрона.
pV=RTm/M
pV / T=Rm/M
Поскольку Rm/M - величина для данной массы газа - величина постоянна, то получаем:
pV / T = const
Другими словами,
p₀V₀ / T₀ = p₁V₁ / T₁,
где p₀ = 101,3 кПа, V₀, T₀ = 273 К - давление, объем и температура при нормальных условиях, p₁, V₁, T₁ - при произвольных условиях (условиях задачи)
Подставляя данные, получаем:
101,3 кПа * 2,24 л / 273 К = 120,5 кПа * V₁ / 290 К
Отсюда
V₁ = (101,3 кПа * 2,24 л / 273 К)*290 К / 120,5 кПа = 2 л
ответ: 2 литра