Какой объем кислорода потребуется для окисления 28 г пирита, содержащего 76% сульфида железа?

Для того чтобы рассчитать, какой объем кислорода потребуется для окисления 28 г пирита, содержащего 76% сульфида железа, необходимо выполнить несколько шагов.

1. Определение массы сульфида железа:
   Пирит содержит 76% сульфида железа, то есть масса сульфида железа в 28 г пирита будет:

   $$28 \, \text{г} \times 0,76 = 21,28 \, \text{г} \, \text{сульфида железа (FeS}_2\text{)}.$$

2. Записать уравнение реакции окисления пирита:
   При окислении пирита сульфид железа (FeS₂) взаимодействует с кислородом, образуя оксид железа (Fe₂O₃) и диоксид серы (SO₂):

   $$4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 8SO_2.$$

   Из уравнения видно, что 4 молекулы FeS₂ требуют 11 молекул кислорода (O₂).

3. Расчет массы сульфида железа в моль:
   Молекулярная масса FeS₂ (сульфида железа) составляет:

   $$56 \, \text{г/моль (Fe)} + 2 \times 32 \, \text{г/моль (S)} = 120 \, \text{г/моль}.$$

   Таким образом, количество вещества сульфида железа (FeS₂) в 21,28 г можно вычислить по формуле:

   $$n_{\text{FeS}_2} = \frac{21,28 \, \text{г}}{120 \, \text{г/моль}} = 0,177 \, \text{моль}.$$

4. Расчет необходимого количества кислорода:
   Из уравнения реакции видно, что на 4 моль FeS₂ требуется 11 моль кислорода (O₂). Следовательно, для 0,177 моль FeS₂ потребуется:

   $$O_2 = \frac{11}{4} \times 0,177 \, \text{моль} = 0,487 \, \text{моль}.$$

5. Перевод моль кислорода в объем:
   Объем кислорода при нормальных условиях (0°C и 1 атм) можно вычислить по закону Бойля-Мариотта, используя объем одного моля газа (22,4 л/моль):

   $$V_{\text{O}_2} = 0,487 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 10,93 \, \text{л}.$$

Итак, для окисления 28 г пирита, содержащего 76% сульфида железа, потребуется примерно 10,93 литра кислорода.