Яким є відсоток виходу продукту реакції від теоретично можливого, якщо при взаємодії 144 г сірки з воднем утворилося

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать химическую реакцию между серой и водородом для образования гидрогенида серы (гидрогенсульфида).

Сначала, составим химическое уравнение реакции:

\[ S + H_2 \rightarrow H_2S \]

Из уравнения видно, что между 1 молью серы и 1 молью водорода образуется 1 моль гидрогенсульфида. Следовательно, число молей серы и водорода в реакции должно быть одинаковым.

Для начала, найдем число молей вещества серы. Для этого воспользуемся молярной массой серы, равной 32 г/моль:

\[ \text{Масса серы} = 144 \, \text{г} \]
\[ \text{Число молей серы} = \frac{\text{Масса серы}}{\text{Молярная масса серы}} = \frac{144 \, \text{г}}{32 \, \text{г/моль}} = 4.5 \, \text{моль} \]

Таким образом, у нас есть 4.5 моль серы в реакции.

Теперь, найдем число молей вещества водорода. Для этого воспользуемся объемом газа гидрогенсульфида, который у нас равен 76.5 литров.

Мы знаем, что у нас идеальный газ, поэтому можем использовать уравнение Вант-Говена:

\[ PV = nRT \]

где P - давление газа, V - его объем, n - число молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

Мы хотим найти n, поэтому проведем некоторые преобразования:

\[ n = \frac{PV}{RT} \]

Поскольку у нас обычные условия (температура 298K, давление 1 атмосфера), мы можем использовать значения для R и T:

\[ R = 0.0821 \, \text{л*атм/(моль*К)} \]
\[ T = 298 \, \text{К} \]

Заменяем значения в формуле:

\[ n = \frac{(1 \, \text{атм})(76.5 \, \text{л})}{(0.0821 \, \text{л*атм/(моль*К)})(298 \, \text{К})} \approx 3.08 \, \text{моль} \]

Таким образом, у нас есть 3.08 моль водорода в реакции.

Теперь, чтобы найти процент выхода продукта, нам нужно сравнить количество молей продукта (гидрогенсульфида) с максимально возможным количеством молей продукта, которые можно получить из исходных реагентов.

Поскольку между серой и водородом на каждую моль образуется одна моль гидрогенсульфида, максимально возможное количество молей гидрогенсульфида равно количеству молей серы.

Таким образом, максимально возможное количество молей гидрогенсульфида равно 4.5 молям.

Процент выхода продукта можно найти с помощью следующей формулы:

\[ \text{Процент выхода продукта} = \frac{\text{Количество молей гидрогенсульфида}}{\text{Максимально возможное количество молей гидрогенсульфида}} \times 100 \]

Подставляем значения:

\[ \text{Процент выхода продукта} = \frac{3.08 \, \text{моль}}{4.5 \, \text{моль}} \times 100 \approx 68.44\% \]

Таким образом, процент выхода продукта составляет около 68.44%.