Question

Помогите решить) При сжигании 100 г пирита FeS2 образовался оксид железа (ІІІ). Вычислите массу углерода, который понадобится для получения железа из этого оксида

Answer 1

Давайте рассмотрим реакцию сжигания пирита (FeS2) и образование оксида железа (III):

\[ 4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 8SO_2 \]

Из уравнения видно, что для образования одной молекулы \(Fe_2O_3\) необходимо 4 молекулы \(FeS_2\). Мы знаем, что масса молекулы \(FeS_2\) равна сумме массы атома железа (Fe) и удвоенной массы атома серы (S):

\[ M(FeS_2) = M(Fe) + 2 \cdot M(S) \]

Теперь у нас есть масса пирита (FeS2), и мы хотим вычислить массу углерода, необходимого для получения железа. Заметим, что в процессе получения железа из оксида железа (III) углерод вступает в реакцию с \(Fe_2O_3\), образуя \(CO_2\):

\[ 3Fe_2O_3 + 4C \rightarrow 4Fe + 4CO_2 \]

Из уравнения видно, что для образования одной молекулы \(Fe_2O_3\) необходимы 4 молекулы углерода (C). Таким образом, масса углерода будет равна массе пирита, умноженной на коэффициент пропорциональности:

\[ \text{Масса углерода} = \left( \frac{4 \cdot M(FeS_2)}{4} \right) \times \text{Масса пирита} \]

Теперь мы можем выразить все в терминах массы пирита (FeS2). Допустим, масса пирита равна \(m\). Тогда:

\[ \text{Масса углерода} = \left( \frac{4 \cdot (M(Fe) + 2 \cdot M(S))}{4} \right) \times m \]

Теперь подставим известные значения масс атомов железа и серы (взятые из периодической таблицы) и решим уравнение.

Заметим, что \(M(Fe) \approx 55.85 \, \text{г/моль}\), а \(M(S) \approx 32.06 \, \text{г/моль}\).

\[ \text{Масса углерода} = \left( \frac{4 \cdot (55.85 + 2 \cdot 32.06)}{4} \right) \times m \]

Решив это уравнение, вы сможете найти массу углерода, необходимую для получения железа из образовавшегося оксида железа (III).