Question

Вычислите объем кислорода, который потребуется для сжигания железной проволоки массой 8 г

Answer 1

3Fe + 2O2 = Fe3O4, найдем количество железа: n =m/M = 8/56 =0,14г/ моль. По уравнению железо соотносится  с кислородом как 3:2, значит количество кислорода = 2/3 от количества железа: 2×0,14/3 =0,093моль. Обьем газа находится через уравнение : n= V/Vm, где Vm = 22,4. V= 0,093× 22,4= 2,08 л

Answer 2

Для вычисления объема кислорода, необходимого для сжигания железной проволоки массой 8 г, мы должны знать химическую формулу реакции сжигания железа.

Железо может сгореть в присутствии кислорода с образованием оксида железа (Fe2O3). Уравнение реакции сгорания железа можно записать следующим образом:

4Fe + 3O2 -> 2Fe2O3

Из уравнения видно, что для сгорания 4 моль железа требуется 3 моля кислорода. Так как мы знаем массу железной проволоки (8 г), мы можем вычислить количество молей железа, используя молярную массу железа (Fe), которая равна 55,85 г/моль:

Моли железа = масса железа / молярная масса железа = 8 г / 55,85 г/моль ≈ 0,143 моль железа

Теперь мы можем использовать соотношение из уравнения реакции, чтобы вычислить количество молей кислорода:

Моли кислорода = (3/4) * количество молей железа = (3/4) * 0,143 моль железа ≈ 0,107 моль кислорода

Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон для вычисления объема кислорода при стандартных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление):

V = n * R * T / P

где V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм / моль * К), T - температура в Кельвинах и P - давление в атмосферах.

Подставим известные значения:

V = 0,107 моль * 0,0821 л * атм / моль * К * 273 К / 1 атм = 2,34 л

Таким образом, для сжигания железной проволоки массой 8 г потребуется примерно 2,34 л кислорода.