Дано:
- Масса углерода (C): 1,20 г
- Масса серы (S): 6,40 г
Найти: плотность паров нового вещества при нормальных условиях.
Решение:
1. Определим количество моль углерода и серы.
- Молярная масса C = 12,01 г/моль.
- Количество моль углерода (nC) = масса углерода / молярная масса углерода
= 1,20 г / 12,01 г/моль ≈ 0,100 моль.
- Молярная масса S = 32,07 г/моль.
- Количество моль серы (nS) = масса серы / молярная масса серы
= 6,40 г / 32,07 г/моль ≈ 0,199 моль.
2. Наиболее вероятное соединение, образующееся при реакции углерода с серой, - это углерод сульфид (CS2).
- Уравнение реакции: C + 2S -> CS2.
- Чтобы определить, какое количество реагентов участвует в реакции, используем стехиометрию. Для одного моля углерода требуется два моля серы.
3. Поскольку у нас есть 0,100 моль углерода, то необходимо 0,200 моль серы для полной реакции. У нас есть только 0,199 моль серы, следовательно, реакция пройдет по количеству серы и будет ограничена серой.
4. Теперь определим массу образовавшегося CS2:
- Общее количество формируемого вещества CS2 = 0,199 моль S (так как S является лимитирующим реагентом).
- Масса CS2 = nS * молярная масса CS2.
- Молярная масса CS2 = 12,01 (C) + 2 * 32,07 (S) = 76,15 г/моль.
- Масса CS2 = 0,199 моль * 76,15 г/моль ≈ 15,16 г.
5. Теперь найдем плотность паров нового вещества при нормальных условиях:
- Плотность (d) определяется по формуле: d = m / V,
где m - масса, V - объем газа.
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л.
- Объем (V) = n * 22,4 л = 0,199 моль * 22,4 л/моль ≈ 4,45 л.
6. Подставим значения в формулу для плотности:
d = 15,16 г / 4,45 л ≈ 3,40 г/л.
Ответ: Плотность паров нового вещества при нормальных условиях составляет примерно 3,40 г/л.