Яка кількість алюміній сульфіду може бути отримана з масою 10,8 г алюмінію та масою сірки?

Liya

23

Чтобы найти количество алюминий сульфиду, которое может быть получено, нам сначала необходимо определить соотношение между массами алюминия и серы в алюминий сульфиде. Для этого мы используем химическое уравнение реакции, в котором алюминий реагирует с серой, образуя алюминий сульфид.

Химическое уравнение реакции:
$$2Al+3S\to A{l}_2{S}_3$$

Из уравнения видно, что для образования 1 молекулы алюминий сульфида требуется 2 атома алюминия и 3 атома серы.

Шаг 1: Найдем количество вещества алюминия и серы в данной задаче, вычислив их массу и зная их молярные массы.
Молярная масса алюминия (Al) составляет около 27 г/моль.
Молярная масса серы (S) составляет около 32 г/моль.

Масса алюминия (m_Al) равна 10,8 г.
Масса серы (m_S) нам не дана.

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества алюминия и серы, используя формулу:
$$n=\frac{m}{M}$$
где n - количество вещества, m - масса вещества и M - молярная масса вещества.

Количество вещества алюминия (n_Al) будет равно:
$$n_{A}l=\frac{m_{A}l}{M_{A}l}$$

Количество вещества серы (n_S) будет равно:
$$n_S=\frac{m_S}{M_S}$$

Шаг 3: Найдем соотношение между алюминием и серой в реакции, используя коэффициенты уравнения реакции.
Из уравнения видно, что требуется 2 атома алюминия и 3 атома серы для образования 1 молекулы алюминий сульфида.

Теперь мы можем написать:
$$\frac{n_{A}l}{2}=\frac{n_S}{3}$$

Шаг 4: Найдем массу алюминий сульфида, используя количество вещества алюминия или серы (какое-либо из них), и молярную массу алюминий сульфида.
Молярная масса алюминий сульфида (Al2S3) составляет около 150 г/моль.

Масса алюминий сульфида (m_Al2S3) будет равна:
$$m_{A}l2S3=n_{A}l2S3\times M_{A}l2S3$$

где n_Al2S3 - количество вещества алюминий сульфида.

Шаг 5: Из уже найденной связи между алюминием и серой в реакции (шаг 3) найдем значение n_Al2S3, используя n_Al или n_S.
Из шага 3:
$$\frac{n_{A}l}{2}=\frac{n_S}{3}$$
Так как нам дана масса алюминия (10,8 г), мы можем использовать n_Al:
$$\frac{\frac{10,8}{M_{A}l}}{2}=\frac{n_S}{3}$$

Подставим значение молярной массы алюминия (27 г/моль):
$$\frac{\frac{10,8}{27}}{2}=\frac{n_S}{3}$$

Вычисляем:
$$\frac{0,4}{2}=\frac{n_S}{3}$$

$$\frac{0,4}{2}\times 3=n_S$$
$$0,6=n_S$$

Шаг 6: Теперь, зная значение количества вещества серы (n_S), мы можем найти массу алюминий сульфида (m_Al2S3).
$$n_{A}l2S3=n_S$$ (потому что соотношение между алюминием и серой в реакции - 1 к 1)
$$m_{A}l2S3=n_{A}l2S3\times M_{A}l2S3$$

Подставляем значение молярной массы алюминий сульфида (150 г/моль):
$$m_{A}l2S3=0,6\times 150$$

Вычисляем:
$$m_{A}l2S3=90$$

Таким образом, масса алюминий сульфида, которую можно получить из массы 10,8 г алюминия и массы серы, составляет 90 г.