Πώς να υπολογίσετε τη συγκέντρωση του τριαξειδίου του θείου γνωρίζοντας τη συγκέντρωση του Oleum;
Κατανόηση Oleum
Το Oleum, επίσης γνωστό ως καπνιστό θειικό οξύ, είναι ένα διάλυμα τριαξειδίου του θείου (SO₃) που διαλύεται σε θειικό οξύ (H₂so₄). Η συγκέντρωσή του εκφράζεται τυπικά ως ποσοστό ελεύθερης SO₃ κατά βάρος.
Υπολογισμός
1. αντιπροσωπεύουν τη σύνθεση Oleum:
* Ας είναι το ποσοστό του ελεύθερου So₃ στο Oleum.
* Αυτό σημαίνει ότι το υπόλοιπο ποσοστό είναι (100 - x) και αντιπροσωπεύει το h₂so₄.
2. Εξετάστε την αντίδραση:
Όταν το So₃ διαλύεται στο H₂so₄, αντιδρά για να σχηματίσει πυροσουλφουρικό οξύ (h₂s₂o₇):
So₃ + h₂so₄ → h₂s₂o₇
3. Υπολογίστε τη μοριακή μάζα:
* Μοριακή μάζα SO₃:80 g/mol
* Μοριακή μάζα H₂so₄:98 g/mol
* Μοριακή μάζα του h₂s₂o₇:178 g/mol
4. Εφαρμόστε στοιχειομετρία:
* Για κάθε 80 g So₃, 98 g H₂so₄ αντιδρά στη μορφή 178 g H₂s₂o₇.
5. Ρυθμίστε μια εξίσωση:
Ας είναι η μάζα του h₂so₄ που υπάρχει σε 100 g Oleum.
* Μάζα SO₃ =x g
* Μάζα του h₂so₄ =(100 - x) g
Με βάση την στοιχειομετρία της αντίδρασης:
`` `
(100 - x) g h ₂so₄ =(y g h ₂so₄) * (1 mol h₂so₄ / 98 g h ₂so₄) * (1 mol h₂s₂o₇ / 1 mol h₂so₄) *
`` `
6. Επίλυση για 'y':
Απλοποιήστε την εξίσωση και επίλυση για το 'y':
`` `
y =(100 - x) * (98/178)
`` `
7. Προσδιορίστε τη μάζα του ελεύθερου SO₃:
Η μάζα του ελεύθερου So₃ στο Oleum είναι η διαφορά μεταξύ της συνολικής μάζας του h₂so₄ (y) και της μάζας του h₂so₄ που αντέδρασε για να σχηματίσει πυροσουλφουρικό οξύ:
`` `
Μάζα δωρεάν SO₃ =x g =(100 - x) - y
`` `
8. Αντικαταστήστε την αξία του 'y':
Αντικαταστήστε την αξία του 'y' από το βήμα 6 στην εξίσωση από το βήμα 7:
`` `
x =(100 - x) - ((100 - x) * (98/178))
`` `
9. Επίλυση για «x»:
Λύστε την εξίσωση για το «Χ», η οποία αντιπροσωπεύει το ποσοστό του ελεύθερου SO₃ στο Oleum.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι έχετε Oleum με συγκέντρωση 20% ελεύθερη SO₃.
* x =20
* y =(100 - 20) * (98/178) =44,38 g h₂so₄
* Μάζα δωρεάν SO₃ =20 g
Σημαντική σημείωση:
Η συγκέντρωση του SO₃ στο Oleum είναι δεν είναι άμεσα ίση στο ποσοστό που αναφέρεται στην ετικέτα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το SO₃ αντιδρά με H₂so₄ για να σχηματίσει πυροσουλφουρικό οξύ. Πρέπει να χρησιμοποιήσετε τη μέθοδο υπολογισμού παραπάνω για να προσδιορίσετε την πραγματική συγκέντρωση SO₃.
