👤
SSSHSSSSHID
a fost răspuns

Gazele naturale folosite drept combustibil pentru centralele termoelectrice conţin metan şi hidrogen sulfurat. Pentru a putea fi utilizate, acestea trebuie să respecte standardele de mediu, de aceea trebuie determinat conținutul lor în sulf. Conținutul de sulf dintr-o probă de gaze naturale a fost determinat prin arderea a 4,476 g probă cu oxigen, în exces. Gazele rezultate s-au barbotat într-o soluție de apă oxigenată, de concentrație procentuală masică 3%, care a oxidat dioxidul de sulf la acid sulfuric. Pentru neutralizarea acidului sulfuric s-au adăugat 25 mL soluție de hidroxid de sodiu, de concentrație 9,23 103 mol/L. Excesul de hidroxid de sodiu este neutralizat de 133,3 mL soluție acid clorhidric cu concentrația 1,007-10 mol/L. Determinați procentul masic de sulf din proba de gaze naturale.​

Răspuns :

Răspuns:

Pentru a determina procentul masic de sulf din proba de gaze naturale, trebuie să urmăm pașii reacțiilor chimice descrise în enunț:

1. Arderea gazelor naturale cu oxigen:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O (reacția pentru metan)

H2S + 3O2 -> SO2 + 2H2O (reacția pentru hidrogen sulfurat)

2. Oxidarea dioxidului de sulf la acid sulfuric cu apă oxigenată:

SO2 + 2H2O2 -> H2SO4 + H2O

3. Neutralizarea acidului sulfuric rezultat cu hidroxid de sodiu și apoi cu acid clorhidric:

H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O

Na2SO4 + 2HCl -> 2NaCl + H2SO4

Având în vedere echivalența dintre acidul sulfuric format și acidul clorhidric utilizat pentru neutralizare, putem stabili relația:

mol(H2SO4) = mol(HCl)

Calculăm mai întâi numărul de moli de acid clorhidric utilizat:

c1 * V1 = c2 * V2

(1,007 * 10^(-3)) mol/L * 133,3 mL = mol(HCl)

mol(HCl) = 0,1336 mol

Deoarece 1 mol de H2SO4 provine din 1 mol de SO2, și având în vedere că în soluția finală se află 25 mL de soluție de hidroxid de sodiu, concentrată la 9,23 * 10^(-3) mol/L, putem calcula numărul de moli de H2SO4 format din oxidarea dioxidului de sulf:

mol(H2SO4) = c * V = (9,23 * 10^(-3) mol/L) * 0,025 L = 0,00023 mol

Astfel, numărul de moli de SO2 format este jumătate din acesta:

mol(SO2) = 0,00023 mol / 2 = 0,000115 mol

Masa molară a sulfului (S) este de aproximativ 32 g/mol. Deci, masa de sulf (S) este:

masa(S) = mol(SO2) * masa molară(S)

masa(S) = 0,000115 mol * 32 g/mol = 0,00368 g

Procentul masic de sulf în proba de gaze naturale este dat de raportul dintre masa de sulf și masa probei initiale:

procent masic de sulf = (masa(S) / masa probei inițiale) * 100

procent masic de sulf = (0,00368 g / 4,476 g) * 100 ≈ 0,082%

Vă mulțumim pentru vizita pe site-ul nostru dedicat Chimie. Sperăm că informațiile oferite v-au fost de ajutor. Nu ezitați să ne contactați pentru orice întrebare sau dacă aveți nevoie de asistență suplimentară. Vă așteptăm cu drag data viitoare și nu uitați să ne adăugați la favorite!


ID Learners: Alte intrebari