Чтобы решить задачу, необходимо воспользоваться уравнением реакции сжигания железа в хлоре и законохранения массы.
Дано:
- Масса железа (Fe) = 6.72 г
- Известно, что образование хлорида железа (III) происходит по уравнению: \[ 2 \, \text{Fe} + 3 \, \text{Cl}_2 \rightarrow 2 \, \text{FeCl}_3 \]
Решение:
Находим молекулярную массу Fe и Cl₂:
- Молярная масса железа (Fe) = 55.85 г/моль
- Молярная масса хлора (Cl) = 35.45 г/моль, следовательно, молярная масса хлора (Cl₂) = 2 × 35.45 г/моль = 70.90 г/моль
- Молярная масса FeCl₃ = 55.85 г/моль + 3 × 35.45 г/моль = 55.85 г/моль + 106.35 г/моль = 162.20 г/моль
Находим количество молей Fe:
\[ n(\text{Fe}) = \frac{m}{M} = \frac{6.72 \, \text{г}}{55.85 \, \text{г/моль}} \approx 0.120 \, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, 2 моль Fe реагируют с 3 молями Cl₂:
- Это означает, что на 0.120 моль Fe потребуется: \[ n(\text{Cl}_2) = \frac{3}{2} \times n(\text{Fe}) = \frac{3}{2} \times 0.120 \, \text{моль} \approx 0.180 \, \text{моль} \]
Находим массу хлора (Cl₂), вступившего в реакцию:
\[ m(\text{Cl}_2) = n(\text{Cl}_2) \times M(\text{Cl}_2) = 0.180 \, \text{моль} \times 70.90 \, \text{г/моль} \approx 12.81 \, \text{г} \]
Находим массу образовавшегося хлорида железа (III) (FeCl₃):
- Согласно уравнению реакции, 2 моль Fe образуют 2 моль FeCl₃, то есть, 0.120 моль Fe образует 0.120 моль FeCl₃. \[ m(\text{FeCl}_3) = n(\text{FeCl}_3) \times M(\text{FeCl}_3) = 0.120 \, \text{моль} \times 162.20 \, \text{г/моль} \approx 19.86 \, \text{г} \]
Итог:
- Масса образовавшегося хлорида железа (III) (FeCl₃) ≈ 19.86 г
- Масса хлора (Cl₂), вступившего в реакцию ≈ 12.81 г