Чтобы вычислить массу сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃), который образуется при реакции алюминия (Al) с серой (S), сначала необходимо установить уравнение реакции.
Реакция между алюминием и серой может быть записана следующим образом:
\[ 4Al + 3S \rightarrow 2Al₂S₃ \]
Затем мы можем обнаружить, как сульфид алюминия (Al₂S₃) взаимодействует с кислородом для образования сульфата алюминия. При этом сульфат алюминия образуется следующим образом:
\[ 2Al₂S₃ + 12H₂O + 3O₂ \rightarrow 4Al₂(SO₄)₃ + 6H₂S \]
Теперь определим, сколько моль алюминия содержится в 5,4 г. Молярная масса алюминия составляет примерно 27 г/моль.
\[ n(Al) = \frac{5,4 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} \approx 0,2 \text{ моль} \]
Согласно уравнению реакции, 4 моли алюминия дают 2 моли сульфида алюминия, а значит для получения 1 моля сульфата алюминия нам требуется 2 моли сульфида алюминия. Следовательно:
- 4 моль Al → 2 моль Al₂S₃
- 2 моль Al₂S₃ → 4 моль Al₂(SO₄)₃
Из этого видно, что 4 моли алюминия дают 4 моли сульфата алюминия. Таким образом, количество сульфата алюминия, образующегося из 0,2 моль алюминия, будет равно 0,2 моль.
Теперь найдем массу полученного сульфата алюминия. Молярная масса сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃) составляет:
- Молярная масса Al = 27 г/моль × 2 = 54 г/моль
- Молярная масса S = 32 г/моль × 3 = 96 г/моль
- Молярная масса O = 16 г/моль × 12 = 192 г/моль
Суммируем:
\[ M(Al₂(SO₄)₃) = 54 + 96 + 192 = 342 \text{ г/моль} \]
Теперь вычислим массу сульфата алюминия:
\[ m(Al₂(SO₄)₃) = n \times M = 0,2 \text{ моль} \times 342 \text{ г/моль} = 68,4 \text{ г} \]
Итак, масса сульфата алюминия, образующегося при взаимодействии 5,4 г алюминия с серой, составляет 68,4 г.
