Question

Вычислите массу хлорида железа (III), образующегося при взаимодействии 14 г. железа и 5,6 л. хлора

Answer 1

14г  5,6г mг

2Fe +  3Cl2=  2FeCl3

2х56г\моль  3х71г/моль 2х162,5г/моль                                             M(Fe)=56г/моль                                                                 M(Cl2)=35,5х2=71г/моль                                     M(FeCl3)=56+35,5x3=162,5г\моль

 14г        5,6г                                     

112г       213г                                                                                   14/112=0,125(Fe)                               5,6/213=0,026(Cl2)

 0.125(Fe) >0.026(Cl2)                                                                             избыток        недостаток

 

Считаем по недостатку:                                                                              5,6г   -   mг                                                                                                    213г  -  325г                                                 m(FeCl3)=5.6x325\213=5,5(приблизительно)

Answer 2

Формула хлорида железа (III) FeCl₃, указывает, что соединение состоит из одного атома железа и трех атомов хлора.

Сначала определим количество вещества железа (Fe), используя его молярную массу. Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 55,85 г/моль.

Количество молей железа можно найти, разделив массу железа на его молярную массу: \[ \text{Количество молей Fe} = \frac{\text{масса Fe}}{\text{молярная масса Fe}} \] \[ \text{Количество молей Fe} = \frac{14 \, \text{г}}{55,85 \, \text{г/моль}} \approx 0,25 \, \text{моль Fe} \]

Теперь, так как стехиометрическое соотношение между Fe и Cl равно 1:3 (1 моль Fe соединяется с 3 молями Cl), мы можем найти количество молей хлора: \[ \text{Количество молей Cl} = 3 \times \text{Количество молей Fe} \] \[ \text{Количество молей Cl} = 3 \times 0,25 \, \text{моль Fe} = 0,75 \, \text{моль Cl} \]

Теперь, чтобы найти массу хлора, используем его молярную массу. Молярная масса хлора (Cl) приблизительно равна 35,45 г/моль.

Масса хлора: \[ \text{Масса Cl} = \text{Количество молей Cl} \times \text{молярная масса Cl} \] \[ \text{Масса Cl} = 0,75 \, \text{моль} \times 35,45 \, \text{г/моль} \approx 26,59 \, \text{г Cl} \]

Исходя из этого, стоит отметить, что для образования хлорида железа (III) из 14 г железа и 5,6 л хлора нужно 26,59 г хлора, а не 5,6 л. Так что давайте попробуем пересчитать, предположив, что 5,6 л хлора это газообразное состояние, и найдем его массу.

Для этого используем уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество вещества, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура.

Переведем объем газа в молярный объем при стандартных условиях (0 °C, 1 атм): \[ V = 5,6 \, \text{л} \] \[ T = 0 \, \text{°C} = 273,15 \, \text{K} \] \[ P = 1 \, \text{атм} \]

Используем уравнение состояния для расчета количества вещества хлора: \[ n = \frac{PV}{RT} \] \[ n = \frac{1 \, \text{атм} \times 5,6 \, \text{л}}{0,0821 \, \text{л·атм/моль·K} \times 273,15 \, \text{K}} \approx 0,239 \, \text{моль Cl} \]

Теперь, учитывая, что мольное соотношение между Fe и Cl равно 1:3, найдем массу хлора: \[ \text{Масса Cl} = \text{Количество молей Cl} \times \text{молярная масса Cl} \] \[ \text{Масса Cl} = 0,239 \, \text{моль} \times 35,45 \, \text{г/моль} \approx 8,47 \, \text{г Cl} \]

Таким образом, при предположении, что 5,6 л хлора это его газообразное состояние при стандартных условиях, масса хлора равна примерно 8,47 г.