Для решения этой задачи нам понадобится химическое уравнение реакции окисления оксида серы (IV) в воздухе:
SO2 + O2 -> SO3
Согласно уравнению, между одним молью SO2 и одним молью O2 происходит образование одного моля SO3.
Для расчета объема воздуха, потребного для окисления 30 м³ оксида серы (IV), мы должны знать, какое количество вещества SO2 содержится в 30 м³ оксида серы (IV).
Для этого мы используем соотношение между объемом и количеством вещества газов, называемое уравнением состояния идеального газа (PV = nRT), где:
P - давление газа,
V - объем газа,
n - количество вещества газа,
R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л*атм/(моль*К)),
T - температура газа в кельвинах.
Однако, у нас отсутствуют конкретные значения давления и температуры, поэтому мы можем пренебречь ими.
Таким образом, наша цель - найти количество вещества SO2, содержащееся в 30 м³ оксида серы (IV), затем узнать количество вещества O2, которое нужно для окисления этой массы SO2, и, наконец, найти объем воздуха, соответствующий этому количеству вещества O2.
1) Найдем количество вещества SO2, содержащееся в 30 м³ оксида серы (IV).
Для этого нам необходимо знать плотность оксида серы (IV) для преобразования объема в массу.
Assuming density of SO2 to be approximately 2.9 g/L (source: https://www.aqion.de/site/184), вычислим массу 30 м³ SO2:
масса SO2 = плотность SO2 * объем SO2
масса SO2 = 2.9 г/л * 30 л
масса SO2 = 87 г
2) Теперь мы знаем, что масса SO2 равна 87 г.
Для реакции окисления одного моля SO2 необходим один моль O2, согласно химическому уравнению реакции.
Мы можем вычислить количество молей O2, используя молярную массу SO2, которая равна примерно 64 г/моль (источник: https://www.chemspider.com/Chemical-Structure.23449.html):
количество молей SO2 = масса SO2 / молярная масса SO2
количество молей SO2 = 87 г / 64 г/моль
количество молей SO2 ≈ 1.36 моль
Таким образом, для окисления 1.36 моля SO2 необходим 1.36 моль O2.
3) Теперь мы можем использовать данные о количестве молей O2, чтобы найти объем воздуха, соответствующий этому количеству.
Рассчитаем объем воздуха, используя уравнение состояния идеального газа:
V = n * R * T / P
снова пренебрегаем давлением и температурой, получаем:
объем воздуха = количество молей O2 * универсальная газовая постоянная
объем воздуха = 1.36 моль * 0.0821 л⋅атм/(моль⋅К)
объем воздуха ≈ 0.111 л
Таким образом, для окисления 30 м³ оксида серы (IV) потребуется около 0.111 л воздуха.
Однако, обратим внимание, что результат представлен в литрах, а не в метрах кубических, как в вопросе.
4) Преобразуем 0.111 л в м³, делая следующую конверсию:
1 л = 0.001 м³
объем воздуха = 0.111 л * 0.001 м³/л
объем воздуха ≈ 0.000111 м³
Таким образом, ответ становится 0.000111 м³ воздуха.
Чтобы облегчить понимание ответа, можно округлить его до трех значащих цифр:
Добрый день! Я буду играть роль школьного учителя и помогу вам с решением вашей задачи.
Итак, у нас дано, что произведение растворимости (Ksp) для PbI2 составляет 1,35 * 10^ -8. Мы должны вычислить растворимость PbI2 и концентрации ионов Pb2+ и I-.
Шаг 1: Напишем химическое уравнение для реакции растворения PbI2:
PbI2(s) ⇌ Pb2+(aq) + 2I-(aq)
Здесь PbI2 - неизвестная нам растворимость, Pb2+ - концентрация ионов свинца, а I- - концентрация ионов йода.
Шаг 2: Найдем значение растворимости PbI2. Обозначим его как "x".
Когда PbI2 растворяется, ионная концентрация Pb2+ становится равной "x", а ионная концентрация I- становится равной "2x". Поскольку PbI2 диссоциирует в пропорции 1:1 для Pb2+ и I-, мы можем записать выражение для Ksp следующим образом:
Ksp = [Pb2+][I-]^2
Подставим наши значения:
1,35 * 10^ -8 = (x)(2x)^2 = 4x^3
Шаг 3: Решим уравнение, чтобы найти выражение для растворимости PbI2.
4x^3 = 1,35 * 10^ -8
x^3 = (1,35 * 10^ -8) / 4
x^3 = 3,375 * 10^ -9
Возьмем кубический корень от обеих сторон:
x = ∛(3,375 * 10^ -9)
x ≈ 6,28 * 10^ -4
Таким образом, растворимость PbI2 равна примерно 6,28 * 10^ -4.
Шаг 4: Найдем концентрацию ионов Pb2+ и I-.
Ионная концентрация Pb2+ равна "x", поэтому Pb2+ = 6,28 * 10^ -4 М.
Ионная концентрация I- равна "2x", поэтому I- = 2 * (6,28 * 10^ -4) = 1,26 * 10^ -3 М.
Итак, концентрация ионов Pb2+ составляет примерно 6,28 * 10^ -4 М, а концентрация ионов I- составляет примерно 1,26 * 10^ -3 М.
Это решение дает нам искомые значения растворимости PbI2 и концентрации ионов Pb2+ и I- в данной задаче.
Я надеюсь, что это решение полностью объяснило вам все шаги и помогло понять, как получить искомые значения. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать. Я готов помочь!
