Bài 2: Nung nóng hỗn hợp gồm 20 g lưu huỳnh (sulfur) và 32 g sắt (iron) thu được 44 g FeS. Tính hiệu suất của phản ứng.

Để tính hiệu suất của phản ứng, trước tiên chúng ta cần xác định số mol của các chất tham gia phản ứng và sản phẩm. 1. **Tính số mol của lưu huỳnh (S) và sắt (Fe):** - Khối lượng mol của lưu huỳnh (S) = 32 g/mol - Khối lượng mol của sắt (Fe) = 56 g/mol Số mol của lưu huỳnh: \[ n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{20 \, g}{32 \, g/mol} = 0.625 \, mol \] Số mol của sắt: \[ n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{32 \, g}{56 \, g/mol} = 0.5714 \, mol \] 2. **Phản ứng giữa lưu huỳnh và sắt:** Phản ứng hóa học giữa lưu huỳnh và sắt được mô tả như sau: \[ Fe + S \rightarrow FeS \] Tỉ lệ phản ứng là 1:1, tức là 1 mol Fe phản ứng với 1 mol S. 3. **Xác định chất phản ứng hết:** - Số mol Fe có sẵn là 0.5714 mol. - Số mol S có sẵn là 0.625 mol. Do đó, sắt (Fe) là chất phản ứng hết trước vì nó có số mol ít hơn. 4. **Tính số mol FeS tạo thành:** Theo tỉ lệ phản ứng, 1 mol Fe sẽ tạo ra 1 mol FeS. Vậy số mol FeS tạo thành là: \[ n(FeS) = n(Fe) = 0.5714 \, mol \] 5. **Tính khối lượng FeS lý thuyết:** Khối lượng mol của FeS = 56 g/mol (Fe) + 32 g/mol (S) = 88 g/mol. Khối lượng FeS lý thuyết: \[ m(FeS) = n(FeS) \times M(FeS) = 0.5714 \, mol \times 88 \, g/mol = 50.285 \, g \] 6. **Tính hiệu suất của phản ứng:** Hiệu suất được tính bằng công thức: \[ \text{Hiệu suất} = \frac{m_{thực tế}}{m_{lý thuyết}} \times 100\% \] Trong đó: - \( m_{thực tế} = 44 \, g \) (khối lượng FeS thu được thực tế) - \( m_{lý thuyết} = 50.285 \, g \) Tính hiệu suất: \[ \text{Hiệu suất} = \frac{44 \, g}{50.285 \, g} \times 100\% \approx 87.5\% \] **Kết luận:** Hiệu suất của phản ứng là khoảng 87.5%.