2H2S + O2 → 2S + 2H2O
mH2S = 2 ∙ 1 + 32 = 34 [g/mol]
mS = 32 g/mol
mO = 16 g/mol → mO2 = 32 g/mol
68 g siarkowodoru — 32 g tlenu
15 g siarkowodoru — x
x = 15 ∙ 32 : 68 = 7,06 [g tlenu] — tlen jest w niedomiarze, a siarkowodór w nadmiarze
32 g tlenu — 64 g siarki
6,4 g tlenu — x
x = 6,4 ∙ 64 : 32 = 12,8 [g siarki]
12,8 g — 100%
12 g — y
y = 12 ∙ 100 : 12,8 = 77,8 [%]
Odpowiedź: Wydajność tej reakcji to 93,75%.
Krok 1: Zwróć uwagę na wartości stechiometryczne. Dwa mole siarkowodoru i jeden mol tlenu dają dwa mole siarki. Policz masy substratów i produktów.
mH2S = 2 ∙ 1 + 32 = 34 [g/mol]
mS = 32 g/mol
mO = 16 g/mol → mO2 = 32 g/mol
Krok 2: Należy sprawdzić, który z substratów był w niedomiarze, a który w nadmiarze. Układamy proporcję:
68 g siarkowodoru — 32 g tlenu
15 g siarkowodoru — x
x = 15 ∙ 32 : 68 = 7,06 [g tlenu] — tlen jest w niedomiarze, a siarkowodór w nadmiarze (ponieważ mamy mniej tlenu w zadaniu – 6,4 g). Do obliczeń zawsze używamy substratu w niedomiarze, bo to on przereaguje w całości.
32 g tlenu — 64 g siarki
6,4 g tlenu — x
x = 6,4 ∙ 64 : 32 = 12,8 [g siarki]
Krok 3: Powinno powstać 12,8 g siarki przy wydajności 100. Wiemy, że powstało 12 g siarki. Na tej podstawie liczymy wydajność reakcji:
12,8 g — 100%
12 g — y
y = 12 ∙ 100 : 12,8 = 77,8 [%]