Question

По уравнению химической реакции, схема которой Fe + O2 = Fe3O4,вычислите объём кислорода,затраченного для получения 4,06 г смешанного оксида железа (II,III)

Answer 1

3Fe+2O2=Fe3O4
n(Fe3O4)=4.06/232=0.0175моль, следовательно n(O2)=0.035моль
V(O2)=0.035×22.4=0.784л
ответ: V(O2)=0.784л

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение химической реакции для вычисления объема кислорода, затраченного на получение 4,06 г смешанного оксида железа (II,III) Fe3O4. Давайте начнем с записи уравнения реакции между железом и кислородом:

Уравнение реакции: Fe + O2 = Fe3O4

Теперь мы можем использовать уравнение реакции для определения необходимого объема кислорода. Для этого нам понадобится знать молярные массы соответствующих веществ. Молярная масса Fe = 55,85 г/моль, молярная масса O2 = 32 г/моль, молярная масса Fe3O4 = 231,53 г/моль.

Сначала найдем количество вещества Fe3O4 в 4,06 г. Мы можем использовать формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

где: - n - количество вещества в молях, - m - масса вещества в граммах, - M - молярная масса вещества в г/моль.

\[n_{Fe3O4} = \frac{4,06 г}{231,53 \frac{г}{моль}} ≈ 0,018 моль\]

Теперь, учитывая уравнение реакции, мы знаем, что каждый моль Fe3O4 требует 3 молей кислорода (O2) для образования. Поэтому количество кислорода, необходимое для образования 0,018 моль Fe3O4, будет равно:

\[n_{O2} = 3 \times n_{Fe3O4} = 3 \times 0,018 моль = 0,054 моль\]

Теперь мы можем вычислить объем кислорода, используя уравнение идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура. При нормальных условиях (0°C и 1 атм) универсальная газовая постоянная R = 0,0821 л*атм/(моль*К).

Мы можем использовать уравнение для вычисления объема кислорода:

\[V = \frac{nRT}{P}\]

При нормальных условиях давление (P) равно 1 атм, а температура (T) равна 273 К.

\[V_{O2} = \frac{0,054 моль \times 0,0821 \frac{л \cdot атм}{моль \cdot К} \times 273 К}{1 атм} ≈ 1,29 л\]

Таким образом, объем кислорода, затраченного для получения 4,06 г смешанного оксида железа (II,III) Fe3O4, составляет примерно 1,29 л при нормальных условиях.