Вычислите массу железа, который вступил в реакцию с кислородом, если в результате получилось 100 г железной акалии

Для того чтобы вычислить массу железа, вступившего в реакцию с кислородом, нам нужно воспользоваться уравнением реакции между железом (Fe) и кислородом (O₂), чтобы получить железную окалину (Fe₂O₃ или Fe₃O₄, в зависимости от условий реакции).

Одной из наиболее распространённых реакций является образование оксида железа (III) – Fe₂O₃:

\[ 4Fe + 3O₂ \rightarrow 2Fe₂O₃ \]

1. Рассчитаем молекулярные массы:

   • Молярная масса железа (Fe) = 55.85 г/моль.
   • Молярная масса оксида железа (III) (Fe₂O₃) = (2 × 55.85) + (3 × 16) = 159.7 г/моль.

2. Определим количество молей оксида железа: Если у нас есть 100 г Fe₂O₃, то рассчитываем количество молей: \[ n(Fe₂O₃) = \frac{100 \, \text{г}}{159.7 \, \text{г/моль}} \approx 0.625 \, \text{моль} \]

3. Используя стехиометрические соотношения, найдем количество молей железа: Из уравнения реакции видно, что на 2 моля Fe₂O₃ требуется 4 моль Fe: \[ n(Fe) = 2 \times n(Fe₂O₃) = 2 \times 0.625 \approx 1.25 \, \text{моль} \]

4. Рассчитаем массу железа: \[ m(Fe) = n(Fe) \times M(Fe) = 1.25 \, \text{моль} \times 55.85 \, \text{г/моль} \approx 69.81 \, \text{г} \]

Таким образом, масса железа, вступившего в реакцию с кислородом, составляет приблизительно 69.81 г.