Задача 2. По уравнению реакции 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 Определите массу оксида железа III, образующегося при взаимодействии 112 г железа с кислородом.

Чтобы решить задачу, сначала необходимо определить, сколько молей железа (Fe) содержится в 112 г.

1. Вычисляем молекулярную массу железа:

   • Молекулярная масса железа (Fe) примерно равна 55,85 г/моль.

2. Находим количество молей железа: \[ n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{112 \, \text{г}}{55,85 \, \text{г/моль}} \approx 2,00 \, \text{моль} \]

3. Посмотрим на уравнение реакции: \[ 4Fe + 3O2 \rightarrow 2Fe2O3 \] Из уравнения видно, что 4 моля железа реагируют с кислородом, образуя 2 моль оксида железа (III) (Fe2O3).

4. Теперь найдем, сколько молей оксида железа (Fe2O3) образуется из 2 моль железа: \[ \text{Согласно уравнению: } 4 \, \text{моль Fe} \rightarrow 2 \, \text{моль Fe2O3} \] Таким образом, 2 моль железа дадут: \[ n(Fe2O3) = \frac{2 \, \text{моль Fe}}{4 \, \text{моль Fe}} \cdot 2 \, \text{моль Fe2O3} = 1 \, \text{моль Fe2O3} \]

5. Теперь найдем массу образовавшегося оксида железа (Fe2O3):

   • Молекулярная масса Fe2O3:
     • Массa двух атомов железа: \( 2 \times 55,85 \, \text{г/моль} = 111,7 \, \text{г/моль} \)
     • Массa трёх атомов кислорода: \( 3 \times 16,00 \, \text{г/моль} = 48,0 \, \text{г/моль} \)
     • Итоговая масса Fe2O3: \( 111,7 \, \text{г/моль} + 48,0 \, \text{г/моль} = 159,7 \, \text{г/моль} \)

6. Рассчитаем массу 1 моля Fe2O3: \[ m(Fe2O3) = n(Fe2O3) \times M(Fe2O3) = 1 \, \text{моль} \times 159,7 \, \text{г/моль} = 159,7 \, \text{г} \]

Таким образом, из 112 г железа при реакци с кислородом образуется 159,7 г оксида железа (III).