Навеску нитрата железа 3 некоторое время прокаливали на воздухе при этом её масса уменьшилась на 64,8 г. Вычислите массу разложившейся соли
Чтобы решить эту задачу, давайте разберем процесс разложения нитрата железа (III) и его реакции с кислородом, который приводит к образованию оксида железа (III) и выделению газообразного диоксида азота, что и приводит к уменьшению массы.
Сначала запишем уравнение разложения нитрата железа (III):
\[ 2 \text{Fe(NO}_3\text{)}_3 \rightarrow 2 \text{Fe}_2\text{O}_3 + 6 \text{NO}_2 + 3 \text{O}_2 \]
Из уравнения видно, что на каждые 2 молекулы нитрата железа (III) образуются 2 молекулы оксида железа (III), 6 молекул диоксида азота и 3 молекулы кислорода.
Теперь определим, сколько граммов нитрата железа (III) разложилось, если масса уменьшилась на 64,8 г. Это означает, что 64,8 г ушло в виде газов (в основном NO₂, так как другие продукты в этой реакции обычно не учитываются в значительном количестве).
Чтобы найти массу разложившейся соли (нитрата железа), нужно знать молярные массы веществ и пропорции:
- Молярная масса Fe(NO₃)₃:
- Fe: 55,85 г/моль
- N: 14,01 г/моль (в 3-х NO₃: 3 × 14,01 = 42,03 г/моль)
- O: 16,00 г/моль (в 9-ти O: 9 × 16,00 = 144,00 г/моль)
Таким образом, молярная масса Fe(NO₃)₃: \[ 55,85 + 42,03 + 144,00 = 241,88 \text{ г/моль} \]
- В ходе разложения из 2 моль Fe(NO₃)₃ образуется 6 моль NO₂.
Теперь вычислим, насколько массой NO₂ соответствует 64,8 г:
- Молярная масса NO₂:
- N: 14,01 г/моль
- O: 16,00 г/моль (в 2-х O: 2 × 16,00 = 32,00 г/моль)
Молярная масса NO₂: \[ 14,01 + 32,00 = 46,01 \text{ г/моль} \]
Сначала найдем, сколько моль NO₂ выделилось: \[ n_{\text{NO}_2} = \frac{64,8 \text{ г}}{46,01 \text{ г/моль}} \approx 1,41 \text{ моль} \]
Теперь найдем, сколько моль Fe(NO₃)₃ разложилось, зная, что 6 моль NO₂ получают из 2 моль Fe(NO₃)₃: \[ n_{\text{Fe(NO}_3\text{)}_3} = \frac{1,41}{6} \times 2 \approx 0,47 \text{ моль} \]
Найдем массу разложившейся соли: \[ m_{\text{Fe(NO}_3\text{)}_3} = n_{\text{Fe(NO}_3\text{)}_3} \cdot M_{\text{Fe(NO}_3\text{)}_3} \] \[ m_{\text{Fe(NO}_3\text{)}_3} = 0,47 \text{ моль} \times 241,88 \text{ г/моль} \approx 113,51 \text{ г} \]
Таким образом, масса разложившейся соли составляет примерно 113,51 г.
