Для реакции использовали натрий массой 23 г и серу массой 6,4. Рассчитайте массу сульфида натрия, образовавшегося в ходе данной реакции, если выход продукта реакции составляет 70%.
Для решения данной задачи сначала нужно определить, какие реагенты участвуют в реакции, и затем применить стехиометрию для расчета массы полученного сульфида натрия (Na2S).
Запишем уравнение реакции: 2Na + S → Na2S
Определим количество вещества (молей) каждого реагента:
- Молярная масса натрия (Na) составляет 23 г/моль, а серы (S) – 32 г/моль.
- Расчет количества вещества натрия: \[ n(Na) = \frac{m(Na)}{M(Na)} = \frac{23\,г}{23\,г/моль} = 1\,моль \]
- Расчет количества вещества серы: \[ n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{6,4\,г}{32\,г/моль} \approx 0,2\,моль \]
Сравним количество веществ по уравнению реакции: Из уравнения видно, что для образования 1 моль Na2S нужно 2 моль Na и 1 моль S. В нашем случае у нас 1 моль Na и 0,2 моль S. Для полной реакции нам нужно 2 моль Na, а у нас только 1, поэтому натрий является лимитирующим реагентом.
Определим, сколько Na2S можно получить: По уравнению, на 2 моля Na необходимо 1 моль Na2S. Если у нас 1 моль Na, количество образовавшегося Na2S составит: \[ n(Na2S) = \frac{n(Na)}{2} = \frac{1\,моль}{2} = 0,5\,моль \]
Рассчитаем массу Na2S: Молярная масса Na2S: \[ M(Na2S) = 2 \cdot 23 + 32 = 46 + 32 = 78\,г/моль \] Масса, теоретически, полученного Na2S: \[ m(Na2S)_{теор} = n(Na2S) \cdot M(Na2S) = 0,5\,моль \cdot 78\,г/моль = 39\,г \]
С учетом выхода продукта 70%: Фактическая масса Na2S будет: \[ m(Na2S)_{факт} = m(Na2S)_{теор} \cdot \frac{выход}{100} = 39\,г \cdot 0,7 = 27,3\,г \]
Ответ: Масса сульфида натрия, образовавшегося в ходе реакции, составляет 27,3 г.
