Номер 8, страница 70 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

8. В химическую реакцию вступили железо массой 5,6 г и сера массой 3,2 г. Какова масса образовавшегося продукта реакции?

Дано:

Масса железа $m(Fe) = 5,6$ г

Масса серы $m(S) = 3,2$ г

Перевод в систему СИ:

$m(Fe) = 5,6 \text{ г} = 0,0056 \text{ кг}$

$m(S) = 3,2 \text{ г} = 0,0032 \text{ кг}$

Найти:

Массу образовавшегося продукта реакции $m(\text{продукта})$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции между железом и серой. При нагревании они образуют сульфид железа(II):

$Fe + S \rightarrow FeS$

Уравнение сбалансировано, стехиометрические коэффициенты перед всеми веществами равны 1. Это означает, что железо и сера реагируют в мольном соотношении 1:1.

2. Найдем количество вещества (в молях) для каждого из реагентов, используя формулу $n = \frac{m}{M}$, где $m$ - масса вещества, а $M$ - его молярная масса.

Молярная масса железа (Fe) составляет приблизительно $M(Fe) \approx 56$ г/моль.

Молярная масса серы (S) составляет приблизительно $M(S) \approx 32$ г/моль.

Рассчитаем количество вещества для железа:

$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{5,6 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

Рассчитаем количество вещества для серы:

$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{3,2 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

3. Сравним мольные соотношения реагентов. По уравнению реакции, соотношение $n(Fe) : n(S)$ должно быть 1:1. В нашем случае мы имеем $0,1$ моль железа и $0,1$ моль серы, что соответствует стехиометрическому соотношению. Это означает, что оба реагента вступят в реакцию полностью, без остатка. Ни один из них не является лимитирующим.

4. Так как оба реагента прореагировали полностью, мы можем найти массу продукта, используя закон сохранения массы. Согласно этому закону, масса продуктов реакции равна массе исходных веществ, вступивших в реакцию.

$m(\text{продукта}) = m(Fe) + m(S)$

$m(\text{продукта}) = 5,6 \text{ г} + 3,2 \text{ г} = 8,8 \text{ г}$

Также можно рассчитать массу продукта через его количество вещества. Из уравнения реакции следует, что $n(FeS) = n(Fe) = n(S) = 0,1$ моль.

Молярная масса сульфида железа(II) $FeS$:

$M(FeS) = M(Fe) + M(S) = 56 \text{ г/моль} + 32 \text{ г/моль} = 88 \text{ г/моль}$

Масса образовавшегося сульфида железа:

$m(FeS) = n(FeS) \cdot M(FeS) = 0,1 \text{ моль} \cdot 88 \text{ г/моль} = 8,8 \text{ г}$

Оба способа расчета дают одинаковый результат.

Ответ: масса образовавшегося продукта реакции составляет 8,8 г.