дано:
масса алюминия = 100 г
масса серы = 100 г
выход сульфида алюминия = 92,6 %
найти:
массу образовавшегося сульфида алюминия.
решение:
1. Определим количество молей алюминия и серы:
Молярная масса алюминия (Al) = 26,98 г/моль
Молярная масса серы (S) = 32,07 г/моль
n(Al) = масса Al / M(Al)
n(Al) = 100 г / 26,98 г/моль ≈ 3,71 моль
n(S) = масса S / M(S)
n(S) = 100 г / 32,07 г/моль ≈ 3,12 моль
2. Рассмотрим реакцию образования сульфида алюминия:
4 Al + 3 S -> 2 Al2S3
Из уравнения видно, что на 4 моль Al требуется 3 моль S. Определим ограничивающий реагент:
Согласно уравнению:
- Для 3,71 моль Al необходимо:
n(S, необходимое) = (3 * n(Al)) / 4
n(S, необходимое) = (3 * 3,71) / 4 ≈ 2,783 моль
Поскольку у нас 3,12 моль серы, то реакция будет ограничена алюминием, так как для полного реагирования не хватает серы.
3. Теперь найдем теоретическую массу образовавшегося сульфида алюминия (Al2S3):
По уравнению на 4 моль Al образуется 2 моль Al2S3, следовательно:
n(Al2S3) = n(Al) * 2 / 4 = 3,71 моль * 2 / 4 ≈ 1,855 моль
Теперь рассчитаем молярную массу сульфида алюминия:
M(Al2S3) = 2 * M(Al) + 3 * M(S)
M(Al2S3) = 2 * 26,98 г/моль + 3 * 32,07 г/моль
M(Al2S3) = 53,96 г/моль + 96,21 г/моль = 150,17 г/моль
Теперь найдем теоретическую массу Al2S3:
m(Al2S3) = n(Al2S3) * M(Al2S3)
m(Al2S3) = 1,855 моль * 150,17 г/моль ≈ 278,54 г
4. Теперь рассчитаем практическую массу образовавшегося сульфида алюминия:
Практическая масса = теоретическая масса * выход / 100%
Практическая масса = 278,54 г * 0,926 = 257,16 г
ответ:
Масса образовавшегося сульфида алюминия составляет примерно 257,16 г.