Решить задачу. Вы - владелец металлургического завода. Для получения железа требуется закупить руду. Какую руду выгоднее приобрести: FeO или Fe304?

Чтобы решить задачу о том, какую руду выгоднее приобрести для получения железа, рассмотрим химический состав и процесс получения железа из каждого из этих минералов.

FeO (оксид железа(II)) — это железная руда, содержащая железо в валентном состоянии +2. Из неё можно получить железо через процесс восстановления, например, с использованием угля или углерода, при этом следует учитывать, что на каждую молекулу FeO требуется 1 молекула угля для восстановления.

Формула для получения железа из FeO: \[ \text{FeO} + \text{C} \rightarrow \text{Fe} + \text{CO} \]

Fe3O4 (магнетит) — это железная руда, содержащая железо в двух валентных состояниях: +2 и +3. Процесс восстановления этого минерала немного сложнее, так как он требует больше реагента.

Формула для получения железа из Fe3O4: \[ \text{Fe}_3\text{O}_4 + 4\text{C} \rightarrow 3\text{Fe} + 4\text{CO} \]

Теперь сравним количество железа, которое можно получить из 1 тонны каждой из руд:

1. FeO: Молярная масса FeO = 55.85 (Fe) + 16 (O) = 71.85 г/моль. Из 1 тонны (1000 г) FeO получится: \[ \text{Количество железа} = 1000 \text{ г} \times \frac{55.85 \text{ г}}{71.85 \text{ г}} \approx 776.2 \text{ г Fe} \]

2. Fe3O4: Молярная масса Fe3O4 = 3 × 55.85 (Fe) + 4 × 16 (O) = 231.55 г/моль. Из 1 тонны (1000 г) Fe3O4 получится: \[ \text{Количество железа} = 1000 \text{ г} \times \frac{3 \times 55.85 \text{ г}}{231.55 \text{ г}} \approx 720.0 \text{ г Fe} \]

Сравнив выход железа из обеих руд, можно заметить, что FeO дает больше железа по сравнению с Fe3O4.

Таким образом, с точки зрения эффективности и выхода металла, выгоднее приобрести руду FeO.