Какое количество и маса железа необходима для получения меди при его взаимодействии реакции с 30 г султфата меди

Для начала, давайте разберёмся с этой реакцией. Взаимодействие железа с сульфатом меди (CuSO₄) происходит по следующей реакции:

\[ \text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu} \]

Это означает, что одно атомное железо реагирует с одной молекулой сульфата меди, образуя сульфат железа и медь.

Теперь нам нужно найти, сколько меди (Cu) мы можем получить из 30 г сульфата меди. В первую очередь, мы должны рассчитать количество вещества (в молях) сульфата меди.

Сначала найдем его молекулярную массу. Молекулярная масса сульфата меди (CuSO₄) равна:

• Cu = 63.5 г/моль
• S = 32.1 г/моль
• O = 16 г/моль × 4 = 64 г/моль

Суммируем:

\[ 63.5 + 32.1 + 64 = 159.6 \text{ г/моль} \]

Теперь найдем количество молей сульфата меди в 30 г:

\[ n = \frac{m}{M} = \frac{30 \text{ г}}{159.6 \text{ г/моль}} \approx 0.187 \text{ моль} \]

В результате реакции 1 моль CuSO₄ дает 1 моль меди. Следовательно, из 0.187 моль CuSO₄ мы получим также 0.187 моль меди.

Теперь найдём массу меди:

Молярная масса меди (Cu) равна 63.5 г/моль, поэтому масса меди, получаемой из 0.187 моль, составит:

\[ m = n \cdot M = 0.187 \text{ моль} \cdot 63.5 \text{ г/моль} \approx 11.87 \text{ г} \]

Теперь, чтобы узнать, сколько железа нам нужно для этой реакции, мы можем воспользоваться тем фактом, что 1 моль железа реагирует с 1 моль CuSO₄:

Таким образом, нам понадобится такое же количество молей железа, то есть 0.187 моль.

Определим массу железа (Fe): Молярная масса железа (Fe) равна 55.85 г/моль:

\[ m_{\text{Fe}} = n_{\text{Fe}} \cdot M_{\text{Fe}} = 0.187 \text{ моль} \cdot 55.85 \text{ г/моль} \approx 10.43 \text{ г} \]

Таким образом, чтобы получить медь из 30 г сульфата меди, необходимо примерно 10.43 г железа.