Дано:
Масса натрия (m1) = 4,6 г
Масса серы (m2) = 4,8 г
Теплота образования Na2S (ΔH) = 372 кДж/моль
Найти:
Количество кДж теплоты, выделяемое при взаимодействии натрия с серой
Решение с расчетом:
1. Найдем количество вещества натрия и серы:
n1 = m1 / M1, где M1 - молярная масса натрия
M1 = 23 г/моль
n1 = 4,6 г / 23 г/моль = 0,2 моль
n2 = m2 / M2, где M2 - молярная масса серы
M2 = 32 г/моль
n2 = 4,8 г / 32 г/моль = 0,15 моль
2. Определим количество продукта, который образуется при реакции. Уравнение реакции:
8Na + 6S -> 8Na2S
Исходя из уравнения, видно что для образования \( 8 \, Na_2S \) нужно 8 моль натрия и 6 моль серы.
3. Найдем остаток в реакции:
Остаток натрия: \( 0,2 \, моль - 8 \, моль = -7,8 \, моль \)
Остаток серы: \( 0,15 \, моль - 6 \, моль = -5,85 \, моль \)
4. Поскольку остаток натрия и серы отрицательный, то вся сера будет потреблена, а натрий в избытке. Остаток натрия потребуется для образования \( 8 \, Na_2S \), а значит все 6 моль серы будут использованы и не будет остатка натрия.
5. Теплота, выделяемая при реакции, равна теплоте образования \( Na_2S \), умноженной на количество молей:
Q = ΔH * n2
Q = 372 кДж/моль * 0,15 моль = 55,8 кДж
Ответ:
При взаимодействии 4,6 г натрия с 4,8 г серы выделяется примерно 55,8 кДж теплоты.