При сжигании в кислороде 17,6 г сульфида железа(I) было получено 4 л (н.у.) газа. Определите выход газа в указанной реакции.
Чтобы определить выход газа, сначала нужно написать уравнение реакции сульфида железа(I) \((\text{FeS})\) с кислородом. Упрощенно, реакция выглядит следующим образом:
\[ \text{4FeS} + \text{7O}_2 \rightarrow \text{2Fe}_2\text{O}_3 + \text{4SO}_2 \]
Теперь определим, какой именно газ выделяется. В этом случае, это диоксид серы (\(\text{SO}_2\)).
Найдем молекулярную массу сульфида железа(I):
\[ \text{Fe} = 55.85 \, \text{г/моль}, \, \text{S} = 32.07 \, \text{г/моль} \]
\[ \text{Молекулярная масса FeS} = 55.85 + 32.07 = 87.92 \, \text{г/моль} \]
Рассчитаем количество вещества сульфида железа(I):
\[ \text{n}(\text{FeS}) = \frac{17.6 \, \text{г}}{87.92 \, \text{г/моль}} = 0.20 \, \text{моль} \]
Определим теоретическое количество \(\text{SO}_2\), которое можно получить:
По уравнению реакции, из 1 моль \(\text{FeS}\) получается 1 моль \(\text{SO}_2\). Следовательно, из 0.20 моль \(\text{FeS}\) образуется 0.20 моль \(\text{SO}_2\).
Рассчитываем объем газа \(\text{SO}_2\) при н.у. (\(22.4 \, \text{л/моль}\)):
\[ V(\text{SO}_2) = 0.20 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 4.48 \, \text{л} \]
Определяем выход реакции:
В задаче указано, что фактический объем газа составляет 4 л.
\[ \text{Выход} = \left(\frac{4 \, \text{л}}{4.48 \, \text{л}}\right) \times 100\% \approx 89.29\% \]
Таким образом, выход газа в указанной реакции составляет примерно \(89.29\%\).
