Чтобы рассчитать выход продукта реакции при обжиге серного колчедана (пирита), необходимо следовать нескольким шагам. Давайте разберем их подробно.

1. Определение исходных веществ и продуктов реакции:

   Серный колчедан (FeS2) при обжиге реагирует с кислородом, образуя серу (S) и оксид железа (FeO). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

   4FeS2 + 11O2 → 4FeO + 8S

2. Расчет молекулярной массы серного колчедана:

   Необходимо знать молекулярную массу соединения. Для FeS2:

   • Fe: 55,85 г/моль
   • S: 32,07 г/моль (умножаем на 2, так как в формуле два атома серы)

   Молекулярная масса FeS2 = 55,85 + (32,07 * 2) = 119,99 г/моль.

3. Определение количества серного колчедана:

   Теперь найдем количество серного колчедана в молях:

   12 кг = 12000 г

   Количество моль FeS2 = 12000 г / 119,99 г/моль ≈ 100,01 моль.

4. Определение теоретического выхода серы:

   Согласно уравнению реакции, из 4 моль FeS2 получается 8 моль S. Значит, из 100,01 моль FeS2 получится:

   Количество моль серы = (100,01 моль FeS2 * 8 моль S) / 4 моль FeS2 = 200,02 моль S.

5. Расчет массы серы:

   Теперь найдем массу серы, используя молекулярную массу серы (32,07 г/моль):

   Масса серы = 200,02 моль * 32,07 г/моль ≈ 6410,14 г = 6,41 кг.

6. Расчет выхода продукта реакции:

   Выход продукта реакции рассчитывается по формуле:

   Выход (%) = (фактический выход / теоретический выход) * 100%

   Фактический выход серы составляет 9,6 кг, а теоретический - 6,41 кг. Подставим значения:

   Выход (%) = (9,6 кг / 6,41 кг) * 100% ≈ 149,0%.

Заключение: Таким образом, выход серы в данной реакции составляет примерно 149%. Это значение больше 100%, что может свидетельствовать о том, что в процессе реакции были учтены дополнительные факторы, такие как наличие примесей или другие реакции. Обычно выход продукта не может превышать 100%, поэтому необходимо проверить условия эксперимента.