Для решения задачи, нам нужно определить, сколько массы хлора вступило в реакцию с железом. У нас есть уравнение реакции:
\[ 2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3 \]
- Начнем с расчета количества вещества (молей) железа (Fe). Для этого используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где \( n \) — количество вещества (в молях), \( m \) — масса (в граммах), \( M \) — молярная масса (г/моль).
Молярная масса железа (Fe) приблизительно равна 55,85 г/моль.
Теперь найдем количество вещества железа:
\[ n_{Fe} = \frac{22,4 \, \text{г}}{55,85 \, \text{г/моль}} \approx 0,401 \, \text{моль} \]
- Определим отношение реагентов по уравнению реакции. Из уравнения видно, что 2 моля железа реагируют с 3 молями хлора (Cl₂).
Для нахождения количества хлора, необходимого для реакции с 0,401 моль железа, используем пропорцию:
\[ \frac{3 \, \text{моль Cl}_2}{2 \, \text{моль Fe}} \implies n_{Cl_2} = n_{Fe} \cdot \frac{3}{2} = 0,401 \cdot \frac{3}{2} \approx 0,602 \, \text{моль} \]
- Теперь вычислим массу хлора (Cl₂):
Молярная масса хлора (Cl) составляет примерно 35,45 г/моль, поэтому молярная масса хлора (Cl₂) составит:
\[ M_{Cl_2} = 2 \cdot 35,45 \approx 70,90 \, \text{г/моль} \]
Теперь рассчитаем массу хлора:
\[ m_{Cl_2} = n_{Cl_2} \cdot M_{Cl_2} = 0,602 \, \text{моль} \cdot 70,90 \, \text{г/моль} \approx 42,7 \, \text{г} \]
Итак, масса хлора, вступившего в реакцию с железом, составляет примерно 42,7 грамма.