С целью получения сульфида железа(II) смешали равные массы железа и серы. Какое из веществ взято в избытке?
Для ответа на вопрос о том, какое вещество взято в избытке, необходимо рассмотреть реакцию между железом и серой, в результате которой образуется сульфид железа(II) (FeS). Реакция происходит по уравнению:
\[ \text{Fe} + \text{S} \rightarrow \text{FeS} \]
При этом одна молекула железа реагирует с одной молекулой серы в молярном соотношении 1:1.
Если ввести равные массы железа и серы, то нужно также учитывать молярные массы этих веществ, чтобы понять, какое из них окажется в избытке. Молярная масса железа (Fe) примерно 55.85 г/моль, а молярная масса серы (S) примерно 32.07 г/моль.
Допустим, у нас есть 100 г железа и 100 г серы:
Найдём количество молей железа: \[ n_{Fe} = \frac{100 \, \text{г}}{55.85 \, \text{г/моль}} \approx 1.79 \, \text{моль} \]
Найдём количество молей серы: \[ n_{S} = \frac{100 \, \text{г}}{32.07 \, \text{г/моль}} \approx 3.12 \, \text{моль} \]
Теперь, сравнив количество молей, видим, что железа имеется меньше (1.79 моль), а серы - больше (3.12 моль).
Таким образом, сера оказывается в избытке, а железо – ограничивающим реагентом.
