Для решения этих задач нам нужно использовать стоиохимию и закон сохранения массы.
Задача 1: Масса водорода, реагирующего с серой
Реакция между водородом (H2) и серой (S) для получения сероводорода (H2S) можно записать следующим образом:
[
H_2 + S \rightarrow H_2S
]
Сначала найдем молекулярные массы веществ:
- Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль
- Молярная масса серы (S) = 32 г/моль
- Молярная масса сероводорода (H2S) = 2 + 32 = 34 г/моль
Определим количество молей серы:
[
n_S = \frac{m_S}{M_S} = \frac{16 , \text{г}}{32 , \text{г/моль}} = 0.5 , \text{моль}
]
- В реакции 1 моль серы реагирует с 2 молями водорода:
[
n_{H_2} = 2 \cdot n_S = 2 \cdot 0.5 , \text{моль} = 1 , \text{моль}
]
- Теперь найдем массу водорода:
[
m_{H_2} = n_{H_2} \cdot M_{H_2} = 1 , \text{моль} \cdot 2 , \text{г/моль} = 2 , \text{г}
]
Таким образом, для реакции с 16 г серы потребуется 2 г водорода.
Задача 2: Объем кислорода для сгорания метана
Реакция сгорания метана (CH4) можно записать следующим образом:
[
CH_4 + 2 O_2 \rightarrow CO_2 + 2 H_2O
]
По уравнению реакции видно, что 1 моль метана реагирует с 2 моль кислорода.
Определим количество молей метана, основываясь на его объеме. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л (по молярному объему):
[
n_{CH_4} = \frac{V_{CH_4}}{22.4 , \text{л/моль}} = \frac{448 , \text{л}}{22.4 , \text{л/моль}} = 20 , \text{моль}
]
- Теперь найдём количество кислорода, необходимого для сгорания этого количества метана:
[
n_{O_2} = 2 \cdot n_{CH_4} = 2 \cdot 20 , \text{моль} = 40 , \text{моль}
]
- Переводим молекулы кислорода в объем:
[
V_{O_2} = n_{O_2} \cdot 22.4 , \text{л/моль} = 40 , \text{моль} \cdot 22.4 , \text{л/моль} = 896 , \text{л}
]
Таким образом, для сгорания 448 л метана потребуется 896 л кислорода.
