При окислении железа до оксида железа Fe3O4 в реакцию вступило 89,6 л. кислорода. Сколько граммов железа окислилось и сколько молей оксида образовалось?

Для решения данной задачи проведем расчет, основываясь на уравнении реакции окисления железа кислородом. Уравнение реакции между железом и кислородом для образования оксида железа(II,III) (Fe₃O₄) можно записать так: \[ 3 Fe + 1 O_2 \rightarrow Fe_3O_4 \] Сначала определим, сколько молей кислорода содержится в 89,6 л. Используя закон Авогадро, можно сказать, что при стандартных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 л. Находим количество молей кислорода: \[ n(O_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{89,6 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 4 \, \text{моля} \] По уравнению реакции видно, что 1 моль кислорода окисляет 3 моли железа. Таким образом, чтобы узнать, сколько моль железа окислилось, используем соотношение: \[ n(Fe) = 3 \times n(O_2) = 3 \times 4 = 12 \, \text{молей} \] Теперь найдем массу железа, которое окислилось. Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 56 г/моль. Рассчитаем массу: \[ m(Fe) = n(Fe) \times M(Fe) = 12 \, \text{моль} \times 56 \, \text{г/моль} = 672 \, \text{г} \] Таким образом, окислилось 672 грамма железа и образовалось 4 моль оксида железа (Fe₃O₄).