Вычислите количество вещества, массой 40кг сульфата железа (III). Сколько ионов каждого вида будет содержать это количество?
Чтобы вычислить количество вещества сульфата железа (III) с массой 40 кг, сначала определим молекулярную массу сульфата железа (III), формула которого - Fe2(SO4)3.
- Рассчитаем молекулярную массу:
- Атомная масса железа (Fe) ≈ 55,85 г/моль,
- Атомная масса серы (S) ≈ 32,07 г/моль,
- Атомная масса кислорода (O) ≈ 16,00 г/моль.
Теперь рассчитаем молекулярную массу Fe₂(SO₄)₃:
\[ \text{Молекулярная масса} = 2 \times \text{массa Fe} + 3 \times (\text{массa S} + 4 \times \text{массa O}) \] \[ = 2 \times 55,85 + 3 \times (32,07 + 4 \times 16,00) \] \[ = 2 \times 55,85 + 3 \times (32,07 + 64,00) \] \[ = 2 \times 55,85 + 3 \times 96,07 \] \[ = 111,70 + 288,21 = 399,91 \text{ г/моль}. \]
- Определим количество вещества (n): Теперь, зная массу сульфата железа (III), мы можем определить количество вещества.
\[ n = \frac{m}{M}, \] где \( m = 40000 \text{ г} \) (поскольку 40 кг = 40000 г) и \( M = 399,91 \text{ г/моль} \).
\[ n = \frac{40000}{399,91} \approx 100,02 \text{ моль}. \]
- Определим количество ионов: Сульфат железа (III) диссоциирует на ионы в растворе следующим образом: \[ \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 \rightarrow 2\text{Fe}^{3+} + 3\text{SO}_4^{2-}. \]
Это означает, что на 1 моль сульфата железа (III) получается:
- 2 моля ионов железа \( \text{Fe}^{3+} \),
- 3 моля ионов сульфата \( \text{SO}_4^{2-} \).
Теперь рассчитаем общее количество ионов в растворе:
- Для \( 100,02 \text{ моль} \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 \):
Ионов \( \text{Fe}^{3+} \): \[ 100,02 \times 2 = 200,04 \text{ моль}. \]
Ионов \( \text{SO}_4^{2-} \): \[ 100,02 \times 3 = 300,06 \text{ моль}. \]
- Общее количество ионов: Следовательно, в 40 кг сульфата железа (III) будет примерно:
- 200,04 моль ионов \( \text{Fe}^{3+} \),
- 300,06 моль ионов \( \text{SO}_4^{2-} \).
Таким образом, обобщая, сульфат железа (III) массой 40 кг будет содержать около 200 моль ионов железа и 300 моль ионов сульфата.
