Какой объем воздуха (содержащий 21% кислорода) потребуется для сжигания 500 кг минерала, содержащего 80% пирита (FeS)​

Химическое уравнение реакции сжигания пирита:

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

Из уравнения видно, что для полного сжигания 1 моль пирита необходимо 11 моль кислорода. Также известно, что масса 1 моля газа при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 101,325 кПа) равна 22,4 л.

Сначала необходимо вычислить количество пирита в массовых единицах:

500 кг × 0,8 = 400 кг пирита

Затем вычисляем количество молей пирита:

масса = молярная масса × количество молей

400 кг ÷ 120,17 г/моль = 3331,9 моль пирита

Далее вычисляем количество кислорода, необходимого для сжигания этого количества пирита:

3331,9 моль × 11 моль О2/4 моль FeS2 = 9159,8 моль О2

Наконец, вычисляем объем воздуха при нормальных условиях, содержащего 21% кислорода, необходимый для содержания этого количества кислорода:

9159,8 моль О2 ÷ 0,21 = 43618,1 моль воздуха

Объем воздуха равен:

43618,1 моль × 22,4 л/моль = 976234,64 л

Ответ: 976235 л воздуха (округлено до целых).