Определить массу раствора, содержащего 19,6% серной кислоты необходимого для взаимодействия с 48г оксида железа 3
Для решения задачи необходимо использовать понятие химической реакции между серной кислотой (H₂SO₄) и оксидом железа (III) (Fe₂O₃). В этой реакции серная кислота реагирует с оксидом железа с образованием соли и воды.
Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{H}_2\text{O} \]
Сначала определим, сколько молей Fe₂O₃ содержится в 48 г:
Вычислим молярную массу Fe₂O₃:
- Молярная масса Fe (железа) составляет приблизительно 55,85 г/моль.
- Поэтому, молярная масса Fe₂O₃: \[ 2 \times 55,85 + 16 \times 3 = 111,7 + 48 = 159,7 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем количество молей Fe₂O₃ в 48 г: \[ n (\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{m}{M} = \frac{48}{159,7} \approx 0,300 \, \text{моль} \]
По уравнению реакции видно, что 1 моль Fe₂O₃ реагирует с 3 молями H₂SO₄. Поэтому, для 0,300 моль Fe₂O₃ потребуется: \[ n (\text{H}_2\text{SO}_4) = 0,300 \times 3 = 0,900 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу H₂SO₄, необходимую для реакции. Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄) составляет: \[ 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль} \] Соответственно: \[ m (\text{H}_2\text{SO}_4) = n \times M = 0,900 \times 98 \approx 88,2 \, \text{г} \]
Теперь определим массу раствора, который содержит 19,6% H₂SO₄. Если обозначить массу раствора как \( m_{\text{раствора}} \), то: \[ 0,196 \times m_{\text{раствора}} = 88,2 \] Отсюда можно выразить массу раствора: \[ m_{\text{раствора}} = \frac{88,2}{0,196} \approx 450 \, \text{г} \]
Таким образом, для взаимодействия с 48 г оксида железа III необходимо примерно 450 г раствора с концентрацией 19,6% серной кислоты.
