Для того чтобы определить, какая масса 10% раствора серной кислоты (H₂SO₄) вступает в реакцию с 16 граммами оксида железа (III) (Fe₂O₃), сначала нужно выяснить, сколько серной кислоты необходимо для полной реакции с данным количеством оксида железа.
Уравнение реакции: Реакция серной кислоты с оксидом железа (III) выглядит следующим образом:
\[ Fe₂O₃ + 3 H₂SO₄ \rightarrow Fe₂(SO₄)₃ + 3 H₂O \]
Из уравнения видно, что 1 моль оксида железа реагирует с 3 молями серной кислоты.
Вы определяете количество рубежов: Сначала найдем количество молей Fe₂O₃ в 16 граммах:
Молярная масса Fe₂O₃:
- Железо (Fe) ≈ 55.85 г/моль, следовательно, для 2 Fe: 2 × 55.85 = 111.7 г/моль.
- Кислород (O) ≈ 16 г/моль, следовательно, для 3 O: 3 × 16 = 48 г/моль.
- Полная молярная масса Fe₂O₃: 111.7 + 48 = 159.7 г/моль.
Теперь найдем количество молей Fe₂O₃ в 16 г:
\[ n(Fe₂O₃) = \frac{m}{M} = \frac{16 \, г}{159.7 \, г/моль} \approx 0.100 \, моль \]
Количество молей H₂SO₄: Поскольку на 1 моль Fe₂O₃ требуется 3 моля H₂SO₄, то для 0.100 моль Fe₂O₃ потребуется:
\[ n(H₂SO₄) = 3 \times n(Fe₂O₃) = 3 \times 0.100 \approx 0.300 \, моль \]
Масса H₂SO₄: Теперь найдем массу H₂SO₄, используя его молярную массу (H₂SO₄ ≈ 98 г/моль):
\[ m(H₂SO₄) = n(H₂SO₄) \times M(H₂SO₄) = 0.300 \, моль \times 98 \, г/моль \approx 29.4 \, г \]
Масса 10% раствора H₂SO₄: Поскольку мы имеем 10% раствор серной кислоты, это значит, что в 100 г раствора содержится 10 г H₂SO₄. Чтобы узнать, сколько раствора нам нужно для 29.4 г H₂SO₄, используем пропорцию:
\[ \frac{10 \, г}{100 \, г} = \frac{29.4 \, г}{x \, г} \]
Переписываем и решаем уравнение:
\[ x = \frac{29.4 \, г \times 100 \, г}{10 \, г} = 294 \, г \]
Таким образом, для реакции с 16 граммами оксида железа (III) потребуется 294 грамма 10% раствора серной кислоты.