Question

Внаслідок взаємодії 15 г заліза із 20 г кисню утворився ферум (ІІІ) оксид. Яка маса цього оксиду?

Answer 1

Відповідь: 21,6 г.

Пояснення:

4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃

n(Fe) = 15 г / 56 г/моль = 0,27 моль

n(O₂) = 20 г / 32 г/моль = 0,625 моль

Залізо та кисень реагують у співвідношенні 4:3. Очевидно, що кількість кисню буде у надлишку. Отже:

n(Fe₂O₃) = (0.27 моль ˣ 2) / 4 = 0,135 моль

m(Fe₂O₃) = n(Fe₂O₃) ˣ M(Fe₂O₃) = 0,135 моль ˣ 160 г /моль = 21,6 г

Answer 2

Для розв'язання цього завдання необхідно знати стехіометричний коефіцієнт реакції між залізом і киснем.

Залізо має атомну масу 56 г/моль, тому 15 г заліза відповідають 15 г/56 г/моль = 0,267 моль заліза. Кисень має атомну масу 16 г/моль, тому 20 г кисню відповідають 20 г/16 г/моль = 1,25 моль кисню.

Запишемо реакцію між залізом і киснем: 4Fe + 3O2 -> 2Fe2O3

Зі стехіометричного співвідношення видно, що 4 молі Fe реагують з 3 молями O2 для утворення 2 моль Fe2O3.

Оскільки в нашому випадку маємо 0,267 моль Fe і 1,25 моль O2, то проведемо розрахунок маси Fe2O3: 0,267 моль Fe * (2 моль Fe2O3 / 4 моль Fe) = 0,1335 моль Fe2O3 1,25 моль O2 * (2 моль Fe2O3 / 3 моль O2) = 0,833 моль Fe2O3

Отже, загальна кількість молей Fe2O3, яку отримаємо, буде 0,1335 моль + 0,833 моль = 0,9665 моль.

Тепер використаємо формулу молекулярної маси для обчислення маси Fe2O3: Молекулярна маса Fe2O3 = (2 * атомна маса Fe) + (3 * атомна маса O) = (2 * 56 г/моль) + (3 * 16 г/моль) = 112 г/моль + 48 г/моль = 160 г/моль.

Тепер масу Fe2O3 можна обчислити: 0,9665 моль * 160 г/моль = 154,64 г.

Отже, маса Fe2O3, яка утворилась в реакції, становить приблизно 154,64 г.