Вычислите массу сульфида алюминия который можно получить при взаимодействии 27 г алюминия с серой массой 50 г
Для решения задачи начнем с уравнения химической реакции, описывающей образование сульфида алюминия (Al₂S₃) из алюминия (Al) и серы (S):
\[ 2Al + 3S \rightarrow Al₂S₃ \]
Теперь нужно определить, сколько молей алюминия и серы у нас есть.
Вычислим количество моль алюминия:
Молярная масса алюминия (Al) составляет примерно 27 г/моль.
\[ n_{Al} = \frac{m_{Al}}{M_{Al}} = \frac{27 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} = 1 \, \text{моль} \]
Вычислим количество моль серы:
Молярная масса серы (S) примерно 32 г/моль.
\[ n_{S} = \frac{m_{S}}{M_{S}} = \frac{50 \, \text{г}}{32 \, \text{г/моль}} \approx 1.56 \, \text{моль} \]
Определим, какой реагент является лимитирующим:
По уравнению реакции видно, что для образования 1 моль Al₂S₃ необходимо 2 моль Al и 3 моль S. Таким образом, для 1 моль Al (который у нас есть) нам нужно:
\[ n_{S,\text{нужно}} = n_{Al} \times \frac{3 \, \text{моль S}}{2 \, \text{моль Al}} = 1 \, \text{моль} \times 1.5 = 1.5 \, \text{моль S} \]
У нас 1.56 моль серы, что больше, чем 1.5 моль, следовательно, алюминий является лимитирующим реагентом.
Теперь вычислим массу образующегося сульфида алюминия:
На основании уравнения реакции, 2 моль Al дают 1 моль Al₂S₃. Таким образом, 1 моль Al даст:
\[ n_{Al₂S₃} = \frac{1 \, \text{моль Al}}{2} = 0.5 \, \text{моль Al₂S₃} \]
Молярная масса сульфида алюминия (Al₂S₃):
\[ M_{Al₂S₃} = 2 \times 27 \, \text{г/моль} + 3 \times 32 \, \text{г/моль} = 54 \, \text{г/моль} + 96 \, \text{г/моль} = 150 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем найти массу Al₂S₃:
\[ m_{Al₂S₃} = n_{Al₂S₃} \times M_{Al₂S₃} = 0.5 \, \text{моль} \times 150 \, \text{г/моль} = 75 \, \text{г} \]
Итак, при взаимодействии 27 г алюминия с серой массой 50 г можно получить 75 г сульфида алюминия (Al₂S₃).
