Рассчитать массу (г) железа, которое образуется при взаимодействии оксида железа 3 массой 38,4 г с алюминием, если практический выход железа равен 72%.
Для расчёта массы железа, образующегося при взаимодействии оксида железа (III) с алюминием, необходимо сначала написать уравнение реакции. Реакция между оксидом железа (III) и алюминием выглядит следующим образом:
\[ 2 \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3 \text{Al} \rightarrow 4 \text{Fe} + 3 \text{Al}_2\text{O}_3 \]
Теперь давайте определим, сколько молей оксида железа (III) содержится в 38,4 г:
Вычислим молярную массу Fe₂O₃:
- Молярная масса железа (Fe) ≈ 55,85 г/моль.
- Молярная масса оксида (O) ≈ 16 г/моль.
- Молярная масса Fe₂O₃ = 2 × 55,85 + 3 × 16 = 159,7 г/моль.
Найдём количество молей оксида железа (III): \[ n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{m}{M} = \frac{38,4 \text{ г}}{159,7 \text{ г/моль}} \approx 0,241 \text{ моль}. \]
Согласно уравнению реакции, из 2 моль Fe₂O₃ образуется 4 моль железа (Fe). Таким образом, из 0,241 моль Fe₂O₃ мы можем получить: \[ n(\text{Fe}) = 0,241 \text{ моль Fe}_2\text{O}_3 \times \frac{4 \text{ моль Fe}}{2 \text{ моль Fe}_2\text{O}_3} = 0,482 \text{ моль Fe}. \]
Вычислим массу полученного железа: \[ m(\text{Fe}) = n \times M = 0,482 \text{ моль} \times 55,85 \text{ г/моль} \approx 26,91 \text{ г}. \]
Учитывая практический выход железа, равный 72%, расчитаем фактическую массу: \[ m_{практическое} = 26,91 \text{ г} \times 0,72 \approx 19,37 \text{ г}. \]
Итак, масса железа, которая образуется при взаимодействии оксида железа (III) с алюминием и с учётом практического выхода, составляет примерно 19,37 г.
