Jaký objem sulfidu železa vzniká při reakci 8 g síry s 28 g železa?

Reakce mezi sírou a železem je jednou z nejdůležitějších chemických reakcí, která je široce používána v průmyslu. Umožňuje získat sulfid železitý, důležitou sloučeninu, kterou lze použít v různých oblastech, včetně výroby skla, barviv, léků a dalších produktů.

Chcete-li zjistit, jaký objem síranu železnatého vzniká při dané reakci, musíte vypočítat množství látky pomocí poměru mezi původními látkami a produktem reakce. V tomto případě víme, že hmotnost síry je 8 g a hmotnost železa je 28 g.

Chcete-li vypočítat množství látky síry a železa, musíte rozdělit jejich hmotnost na odpovídající molární hmotnosti. Molární hmotnost síry je 32 g/mol a molární hmotnost železa je 56 g / mol.

Objem sulfidu železa

Při reakci 8 g síry s 28 g železa vzniká určité množství sulfidu železa. Pro výpočet tohoto objemu je nutné znát poměr mezi hmotností síry a železa v reakci.

Molární hmotnost síry (S) je 32 g/mol a molární hmotnost železa (Fe) je přibližně 56 g/mol.

Převedeme hmotnost síry a železa do množství látek pomocí vzorce:

Mol = hmotnost / molární hmotnost

Počet mol síry (n_S) rovná se:

n_S = 8 g / 32 g / mol = 0,25 mol

Počet molů železa (n_Fe) rovná se:

n_Fe = 28 g / 56 g / mol = 0,5 mol

Z reakční rovnice je známo, že 1 mol síry odpovídá 1 molu sulfidu železitého (FeS). Mezi molem síry a molem sulfidu železa tedy existuje proporcionální vazba.

Množství molů sulfidu železa (n_FeS) rovná se:

Objem sulfidu železa lze vypočítat pomocí znalosti počtu molů a pomocí vzorce:

Objem = počet molů x molární objem.

Molární objem je asi 22,4 l/mol pro plynné látky, sulfid železitý je však pevná látka, takže přesná hodnota molárního objemu není v tomto případě použitelná. To však umožňuje odhadnout objem sulfidu železa v podmíněných jednotkách.

Popis reakce:

Během reakce se mezi sírou a železem tvoří sulfid železitý. Reakce probíhá podle následujícího schématu:

S + Fe → FeS

V tomto případě se používá 8 g síry a 28 g železa. Molární hmotnost prvků je 32 g/mol pro síru a 56 g / mol pro železo. Podle zákona zachování hmotnosti lze vypočítat množství sulfidu železa, které vzniká reakcí.

Reakce 8 g síry s 28 g železa

Při reakci 8 g síry s 28 g železa vzniká sulfid železitý (Fes).

Reakční rovnice je následující:

Molární hmotnost síry (S) je 32 g/mol, molární hmotnost železa (Fe) je 56 g/mol.

Pro výpočet množství produkovaného sulfidu železa je nutné najít množství látky síry a železa v molech. Za tímto účelem vypočítáme množství látky podle vzorce:

Množství látky (v molech) = hmotnost / molární hmotnost.

Pro síru: množství látky (s) = 8 g / 32 g/mol = 0,25 mol.

Pro železo: množství látky (Fe) = 28 g / 56 g/mol = 0,5 mol.

Na základě reakční rovnice reaguje jeden mol síry s jednou železnou molou, takže se vytvoří množství sulfidu železa, které se rovná množství železa v molech:

Objem síranu železitého = 0,5 mol.

Při reakci 8 g síry s 28 g železa se tedy vytvoří 0,5 molu sulfidu železa.

Výpočet objemu:

Pro výpočet objemu sulfidu železa, který vzniká při reakci, je nutné znát molární hmotnosti síry a železa a jejich poměr v reakční rovnici.

1. Vypočítáme množství látky síry pomocí její molární hmoty:
   • Molární hmotnost síry (S) je 32 g/mol.
   • Hmotnost síry (m) je 8 g.
   • Množství látky síry (n) lze nalézt dělením hmoty molární hmotností: n = m / M = 8 g / 32 g/mol = 0.25 mol.
2. Vypočítáme množství látky železa pomocí její molární hmoty:
   • Molární hmotnost železa (Fe) je 56 g/mol.
   • Hmotnost železa (m) je 28 g.
   • Množství látky železa (n) lze nalézt rozdělením hmoty na molární hmotnost: n = m / M = 28 g / 56 g/mol = 0.5 mol.
3. Podle reakční rovnice je poměr mezi sírou a železem 1:1.
4. Minimální množství látky určí množství sulfidu železa, které vzniká při reakci.
5. Protože nejmenší množství látky je 0.25 mol, pak je to množství sulfidu železa.

Objem sulfidu železa, který vzniká při reakci, lze tedy vypočítat s vědomím jeho množství látky (0.25 mol) a podmínek úlohy (tlak, teplota), alternativně lze použít stavovou rovnici a známé veličiny jiných parametrů.

Objem sulfidu železa při této reakci

Při reakci 8 g síry s 28 g železa vzniká sulfid železitý.

Pro výpočet objemu sulfidu železa je nutné znát hustotu této látky. Nechť je hustota sulfidu železnatého ρ g / cm3.

Hmotnost sulfidu železa (FeS) vytvořeného při této reakci lze vypočítat podle vzorce:

Hmotnost (FeS) = molární hmotnost (FeS) * množství látky (FeS)

Molární hmotnost (FeS) se rovná součtu molárních hmot železa (Fe) a síry (s). Vypočítáme ji:

Molární hmotnost (FeS) = molární hmotnost (Fe) + molární hmotnost (s)

Molární hmotnost (FeS) = 55,845 g / mol + 32,06 g / mol = 87,905 g / mol

Množství látky (FeS) lze určit pomocí poměru mezi hmotností (FeS) a její molární hmotností:

Množství látky (FeS) = hmotnost (FeS) / molární hmotnost (FeS)

Množství látky (FeS) = (hmotnost železa + hmotnost síry) / molární hmotnost (FeS)

Množství látky (FeS) = (28 g + 8 g) / 87,905 g / mol

Množství látky sulfidu železitého tedy představuje určitý počet molů.

Objem sulfidu železa bude záviset na jeho hustotě, kterou potřebujete znát. Pro další výpočet objemu je proto nutné znát hustotu sulfidu železa v zadaném úkolu.