Вопрос школьника
Рассчитайте химическое количество и массу серы, которая вступит в реакцию с водородом объемом (н. у.) 11,2 дм3, если в результате реакции образуется сероводород H2S.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо знать уравнение реакции между серой и водородом:
S + 2H2 → H2S
Из уравнения видно, что на одну молекулу серы (S) требуется две молекулы водорода (H2) для образования одной молекулы сероводорода (H2S).
Таким образом, для реакции с объемом водорода 11,2 дм3 (при нормальных условиях) необходимо знать его количество в молях. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT
где P – давление газа, V – его объем, n – количество в молях, R – универсальная газовая постоянная, T – температура в Кельвинах.
При нормальных условиях (температура 273 К, давление 1 атм) уравнение принимает вид:
V = nRT/P
Подставляя известные значения, получаем:
n = PV/RT = (1 атм * 11,2 дм3) / (0,0821 * 273 К) ≈ 0,47 моль
Таким образом, количество водорода, участвующего в реакции, равно 0,47 моль.
Из уравнения реакции видно, что на одну молекулу серы требуется две молекулы водорода. Следовательно, количество серы, участвующей в реакции, будет равно половине количества водорода:
n(S) = n(H2) / 2 = 0,47 моль / 2 = 0,235 моль
Для расчета массы серы воспользуемся ее молярной массой, которая равна 32 г/моль. Таким образом, масса серы, участвующей в реакции, будет равна:
m(S) = n(S) * M(S) = 0,235 моль * 32 г/моль ≈ 7,52 г
Таким образом, для реакции между серой и водородом объемом 11,2 дм3 (при нормальных условиях) необходимо 0,235 моль серы, что соответствует массе около 7,52 г.
