Яка масова частка продукту реакції від теоретично можливого, якщо при взаємодії маси 144 г сірки з воднем було одержано

Святослав

16

Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала выяснить, сколько граммов гидро­сульфида было получено, взаимодействуя с водородом 144 грамма серы. Затем мы найдем массовую долю продукта реакции относительно теоретически возможного.

Для этого следуем данной последовательности шагов:

1. Найдем количество гидросульфида, образующихся при реакции. Для этого воспользуемся уравнением реакции между серой и водородом:

\[\text{S} + \text{H}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{S}\]

Согласно сбалансированному уравнению, мольный коэффициент серы и водорода равен 1:1. Значит, 144 г серы соответствуют 144 гра­мам водорода и, соответственно, 144 граммам гидросульфида.

2. Найдем объем гидросульфида при нормальных условиях (0°C и 1 атм давления) по идеальному газовому закону. Сначала переведем 75,6 литров гидросульфида в моль, используя уравнение PV = nRT, где P — давление, V — объем, n — количество вещества, R — универсальная газовая постоянная и T — температура в Кельвинах.

Для этого применим уравнение:

\[PV = nRT\]

где P = 1 атмосфера, V = 75,6 л, R = 0,0821 л·атм/(моль·К) (универсальная газовая постоянная), T = 273,15 К (0°C + 273,15)

Расставляя значения и находим:

\[(1) \cdot (75,6) = n \cdot (0,0821) \cdot (273,15)\]

\(n = \dfrac{(1) \cdot (75,6)}{(0,0821) \cdot (273,15)}\)

\(n \approx 2,97 \, \text{моль}\)

3. Рассчитаем массу 2,97 моля гидросульфида, используя его молярную массу. Молярная масса H2S равна 34,08 г/моль.

Масса гидросульфида равна:

\(m = n \cdot M\)

\(m = 2,97 \, \text{моль} \cdot 34,08 \, \text{г/моль}\)

\(m \approx 101,2 \, \text{грамма}\)

4. Наконец, найдем массовую долю продукта реакции относительно теоретически возможного, используя следующую формулу:

\(\text{Массовая доля} = \dfrac{\text{Масса полученного продукта}}{\text{Масса теоретически возможного продукта}} \cdot 100\%\)

\(\text{Массовая доля} = \dfrac{101,2 \, \text{г}}{144 \, \text{г}} \cdot 100\%\)