С целью получения сульфида железа(II) смешали равные массы железа и серы. Какое из веществ взято в избытке? На сколько процентов меньше надо было взять одного из веществ, чтобы…

Для начала, давайте разберемся с химической реакцией, которая происходит между железом (Fe) и серой (S) для получения сульфида железа(II) (FeS).

1. Уравнение реакции: \[ \text{Fe} + \text{S} \rightarrow \text{FeS} \] Из уравнения видно, что одно молекулярное количество железа реагирует с одним молекулярным количеством серы.

2. Молярные массы:

   • Молярная масса железа \( (Fe) \) ≈ 55.85 г/моль
   • Молярная масса серы \( (S) \) ≈ 32.07 г/моль

3. Определение количества реагентов: Поскольку мы смешиваем равные массы железа и серы, давайте обозначим массу каждого из веществ как \( m \).

   • Количество вещества железа: \[ n_{Fe} = \frac{m}{M_{Fe}} = \frac{m}{55.85} \]
   • Количество вещества серы: \[ n_{S} = \frac{m}{M_{S}} = \frac{m}{32.07} \]

4. Сравнение количества веществ: Сравним соотношение количеств: \[ n_{Fe} \quad \text{и} \quad n_{S} \]

   Мы знаем, что для полной реакции требуется, чтобы \( n_{Fe} = n_{S} \). Проверим, какое вещество в избытке: \[ \frac{m / 55.85}{m / 32.07} = \frac{32.07}{55.85} \approx 0.574 \] Это означает, что для полного реагирования потребуется меньше серы, чем железа.

5. Определение избытка: Для того чтобы рассчитывать, сколько серы необходимо, приведем к одному количеству: \[ n_{Fe} = n_{S} \implies \frac{m}{55.85} = \frac{m_{S}}{32.07} \] Отсюда можем выразить недостающее количество серы: \[ m_{S} = m \cdot \frac{32.07}{55.85} \approx m \cdot 0.574 \] То есть необходимо взять около 57.4% от массы железа.

6. Расчет на сколько процентов меньше надо было взять серы: Чтобы получить процент, на который надо уменьшить массу серы: \[ \text{Процент уменьшения} = \left(1 - 0.574\right) \cdot 100 \approx 42.6\% \]

Итак, серы взято в избытке, и чтобы вещества прореагировали полностью, нужно было уменьшить массу серы на 42.6%.