Железо массой 168 г полностью прореагировало с хлором (Cl). Определите массу образовавшегося вещества (FeCl) и обьём затраченного для реакции хлора.
Для решения задачи необходимо использовать уравнение реакции между железом (Fe) и хлором (Cl2):
\[ 2 \text{Fe} + \text{Cl}_2 \rightarrow 2 \text{FeCl}_2 \]
Определение количества железа (Fe): Масса железа \( m_{\text{Fe}} = 168 \text{ г} \). Молярная масса железа \( M_{\text{Fe}} \approx 55,85 \text{ г/моль} \). Количество молей железа: \[ n_{\text{Fe}} = \frac{m_{\text{Fe}}}{M_{\text{Fe}}} = \frac{168 \text{ г}}{55,85 \text{ г/моль}} \approx 3 \text{ моль} \]
Определение количества реакции с хлором (Cl2): Из уравнения видно, что на 2 моля железа требуется 1 моль хлора: \[ n_{\text{Cl}_2} = \frac{n_{\text{Fe}}}{2} = \frac{3 \text{ моль}}{2} = 1,5 \text{ моль} \]
Определение массы образовавшегося вещества (FeCl2): Молярная масса хлора \( M_{\text{Cl}} \approx 35,45 \text{ г/моль} \): \[ M_{\text{FeCl}_2} = M_{\text{Fe}} + 2 \cdot M_{\text{Cl}} = 55,85 \text{ г/моль} + 2 \cdot 35,45 \text{ г/моль} \approx 126,75 \text{ г/моль} \] Так как на 2 моль Fe образуется 2 моль FeCl2, то количество молей FeCl2 тоже равно 3 моль. \[ m_{\text{FeCl}_2} = n_{\text{FeCl}_2} \cdot M_{\text{FeCl}_2} = 3 \text{ моль} \cdot 126,75 \text{ г/моль} \approx 380,25 \text{ г} \]
Объем затраченного хлора (Cl2): Используя общее условие, что при нормальных условиях (0°С и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 л: \[ V_{\text{Cl}_2} = n_{\text{Cl}_2} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 1,5 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 33,6 \text{ л} \]
Итак, итоговые результаты:
- Масса образовавшегося вещества (FeCl2) составляет примерно \( 380,25 \text{ г} \).
- Объем затраченного хлора составляет примерно \( 33,6 \text{ л} \).
