PbS 3.75 kg 220℃ 2.0 atm O2 228 L SO2 STP PbO

PbS 3.75 kg 220℃ 2.0 atm O2 228 L SO2 STP PbO

 

 

Roasting galena [lead(II) sulfide] is an early step

in the industrial isolation of lead.

How many liters of sulfur dioxide, measured at STP,

are produced by the reaction of 3.75 kg of galena

with 228 L of oxygen gas at 220℃ and 2.0 atm?

Lead(II) oxide also forms.

 

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PbS의 몰질량 = 239.265 g/mol 이므로,

3750 g / (239.265 g/mol) = 15.673 mol PbS

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

n = PV / RT

= [(2.0) (228)] / [(0.08206) (273.15 + 220)]

= 11.268 mol O2

 

 

 

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2

 

PbS : O2 = 2 : 3 계수비(= 몰수비) 이므로,

15.673 mol PbS와 반응하는 O2의 몰수를 계산하면,

PbS : O2 = 2 : 3 = 15.673 mol : ? mol

 

? = 3 × 15.673 / 2 = 23.5095 mol O2

---> O2는 이만큼 없다, 부족하다?

---> O2 = 한계 반응물.

( 참고: 한계 반응물 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

 

 

생성물의 양은 한계 반응물에 의해 결정되므로,

O2 : SO2 = 3 : 2 = 11.268 mol : ? mol

 

? = 2 × 11.268 / 3 = 7.512 mol SO2

 

 

 

STP에서, 기체 1 mol = 22.414 L 이므로,

( 참고: 몰부피 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

7.512 mol × (22.414 L / 1 mol) = 168.374 L SO2

 

 

 

답: 168 L

 

 

 

 

[키워드] 2PbS(s) + 3O2(g) → 2PbO(s) + 2SO2(g) 기준문서, 방연석 기준문서, 방연석 사전