дано:
- масса железа (Fe) = 30,6 г
- масса серы (S) = 12,4 г
- выход сульфида железа(II) = 90,2%
найти:
- массу образовавшегося сульфида железа(II) (FeS).
решение:
1. Определим количество молей реагентов.
Молярная масса железа (Fe) = 55,85 г/моль.
Количество молей Fe = масса Fe / M_Fe = 30,6 г / 55,85 г/моль ≈ 0,548 моль.
Молярная масса серы (S) = 32,07 г/моль.
Количество молей S = масса S / M_S = 12,4 г / 32,07 г/моль ≈ 0,387 моль.
2. Составим уравнение реакции:
Fe + S → FeS.
Из уравнения видно, что реакция происходит в соотношении 1:1. Это означает, что для полного образования сульфида железа(II) потребуется равное количество молей железа и серы.
3. Определим лимитирующий реагент.
- Для 0,548 моль Fe требуется 0,548 моль S.
- У нас есть только 0,387 моль S, поэтому S является лимитирующим реагентом.
4. Рассчитаем количество образовавшегося сульфида железа(II):
Исходя из стехиометрии реакции, количество молей FeS будет равно количеству молей ограничивающего реагента (S), то есть 0,387 моль FeS.
5. Рассчитаем массу образовавшегося сульфида железа(II):
Молярная масса FeS = M_Fe + M_S = 55,85 г/моль + 32,07 г/моль = 87,92 г/моль.
Масса теоретически образовавшегося FeS = количество молей FeS * M_FeS = 0,387 моль * 87,92 г/моль ≈ 34,06 г.
6. Учитывая выход реакции, рассчитаем фактическую массу сульфида железа(II):
Масса образовавшегося FeS = теоретическая масса * выход = 34,06 г * (90,2 / 100) ≈ 30,72 г.
ответ:
Масса образовавшегося сульфида железа(II) составляет примерно 30,72 г.