Question

Какой объём кислорода потребуется для окисления 25,2 г железа? Какая масса железной окалины (Fe304) при этом образуется, если выход продукта составляет 90% от теоретически возможного?ПОМОГИТЕ СРОЧНО, как рассчитать в этой задаче практическую и теоретическую массу?

Answer 1

Ответ:

1)Напишем уравнение реакции:

3Fe + 2O2 = Fe3O4

v(Fe)=m/M=25,2/56= 0,45 моль

По уравнению реакции видно, что v(O2) в полтора меньше v(Fe)

=> v(O2)=v(Fe)/1,5=0,45/1,5=0,3 моль

V(O2)=v*Vm=0,3*22,4 моль= 6,72 л

2)Мы видим что из двух исходных веществ О2 взято в недостатке. Значит по нему мы решае нашу задачу.

6,72 л х г

3Fe + 2O2 ==========> Fe3O4

Vm=22,4л/моль M=232г/моль

V=44,8 л m=232 г

Пропорция: 6,72/44,8=x/232

=> x=6,72*232/44,8=34,8 г

Ответ: 34,8 г.

Answer 2

Чтобы рассчитать объем кислорода, необходимого для окисления 25,2 г железа (Fe), давайте рассмотрим уравнение реакции окисления железа:

\[4 \text{Fe} + 3 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{Fe}_2\text{O}_3.\]

Согласно уравнению, для полного окисления 4 молекул железа требуется 3 молекулы \(O_2\). Молекулярная масса железа (Fe) равна примерно 55,85 г/моль. Таким образом, масса 25,2 г железа эквивалентна:

\[ \frac{25,2 \, \text{г}}{55,85 \, \text{г/моль}} = 0,451 \, \text{моль Fe}.\]

С учетом уравнения реакции, чтобы окислить 0,451 моль железа, потребуется:

\[ \frac{3}{4} \times 0,451 \, \text{моль} = 0,338 \, \text{моль O}_2.\]

Теперь рассмотрим уравнение реакции образования оксида железа (III) (Fe2O3):

\[2 \text{Fe} + \frac{3}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{Fe}_2\text{O}_3.\]

Согласно уравнению, на каждые 2 молекулы железа требуется \(\frac{3}{2}\) молекул \(O_2\). Таким образом, масса оксида железа (III), образующегося при полном окислении 25,2 г железа, равна:

\[ \frac{3}{4} \times 0,451 \, \text{моль} \times \frac{2 \times 55,85 \, \text{г/моль}}{2 \times \frac{3}{2}} = 0,451 \, \text{моль} \times \frac{2 \times 55,85 \, \text{г/моль}}{3} = 0,451 \, \text{моль} \times 37,233 \, \text{г/моль} = 16,77 \, \text{г}.\]

Теперь, учитывая, что выход продукта составляет 90% от теоретически возможного, фактическая масса образовавшейся железной окалины будет:

\[0,9 \times 16,77 \, \text{г} = 15,093 \, \text{г}.\]

Таким образом, практическая масса железной окалины составит 15,093 г.