Для вычисления массы водорода, вступившего в реакцию с оксидом железа (III) (Fe2O3), нам сначала нужно определить уравнение химической реакции.
Основная реакция между водородом и оксидом железа (III) выглядит следующим образом:
\[ Fe2O3 + 3H2 \rightarrow 2Fe + 3H2O \]
Из уравнения видно, что 1 моль оксида железа (III) реагирует с 3 молями водорода.
Теперь найдем, сколько моль оксида железа (III) содержится в 40 граммах. Для этого нам нужно знать молярную массу оксида железа (III):
- Железо (Fe): 55,85 г/моль
- Кислород (O): 16 г/моль
Молярная масса Fe2O3 рассчитывается следующим образом:
\[ М_{Fe2O3} = 2 \times 55,85 + 3 \times 16 = 159,7 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем вычислить количество моль Fe2O3 в 40 граммах:
\[ n_{Fe2O3} = \frac{m}{M} = \frac{40 \, \text{г}}{159,7 \, \text{г/моль}} \approx 0,250 \, \text{моль} \]
Используем стехиометрию реакции. Поскольку 1 моль Fe2O3 требует 3 моль H2:
\[ n_{H2} = 3 \times n_{Fe2O3} = 3 \times 0,250 \approx 0,750 \, \text{моль} \]
Теперь находим массу водорода:
Молярная масса водорода (H2) составляет 2 г/моль.
Таким образом, масса водорода равна:
\[ m_{H2} = n_{H2} \times M_{H2} = 0,750 \, \text{моль} \times 2 \, \text{г/моль} = 1,5 \, \text{г} \]
Итак, масса водорода, вступившего в реакцию с оксидом железа (III) массой 40 грамм, составляет 1,5 грамма.
