При взаимодействии 8 г железа с серой получили 10 г сульфида железа (ll). Рассчитайте массовую долю выхода продукта реакции.

Давайте разберем задачу пошагово.

Дано:

• Масса железа (Fe) = 8 г
• Масса сульфида железа (FeS) = 10 г

Необходимая формула:

Для расчета массовой доли выхода продукта реакции (в нашем случае сульфида железа), используем следующую формулу:

\[ \text{Массовая доля выхода} = \left( \frac{\text{масса полученного продукта}}{\text{теоретически возможная масса продукта}} \right) \times 100\% \]

Шаг 1: Найдем теоретически возможную массу продукта

Чтобы найти теоретически возможную массу сульфида железа, нужно сначала определить, какую массу сульфида мы могли бы получить, полностью используя 8 г железа.

Реакция между железом и серой может быть представлена следующим уравнением:

\[ \text{Fe} + \text{S} \rightarrow \text{FeS} \]

Согласно уравнению, 1 моль железа реагирует с 1 моль серы, чтобы образовать 1 моль сульфида железа.

Шаг 2: Молярные массы

Теперь найдем молярные массы веществ:

• Молярная масса железа (Fe) ≈ 55.85 г/моль
• Молярная масса серы (S) ≈ 32.07 г/моль
• Молярная масса сульфида железа (FeS) = 55.85 г/моль + 32.07 г/моль = 87.92 г/моль

Шаг 3: Рассчитаем количество молей железа

Теперь можем найти количество молей железа, используя его массу:

\[ n_{\text{Fe}} = \frac{m_{\text{Fe}}}{M_{\text{Fe}}} = \frac{8 \text{ г}}{55.85 \text{ г/моль}} \approx 0.143 \text{ моль} \]

Шаг 4: Рассчитаем теоретически возможную массу FeS

Согласно стехиометрии реакции, количество молей FeS будет равно количеству молей Fe (если достаточно серы):

\[ m_{\text{FeS (теоретическое)}} = n_{\text{Fe}} \times M_{\text{FeS}} = 0.143 \text{ моль} \times 87.92 \text{ г/моль} \approx 12.56 \text{ г} \]

Шаг 5: Рассчитаем массовую долю выхода продукта

Теперь мы можем рассчитать массовую долю выхода:

\[ \text{Массовая доля выхода} = \left( \frac{\text{масса полученного продукта}}{\text{теоретически возможная масса продукта}} \right) \times 100\% \]

Подставляем известные значения:

\[ \text{Массовая доля выхода} = \left( \frac{10 \text{ г}}{12.56 \text{ г}} \right) \times 100\% \approx 79.7\% \]

Ответ:

Массовая доля выхода продукта реакции составляет примерно 79.7%.