железо массой 11, 2 г вступает в реакцию с хлором объёмом 9 дециметров кубических вычислите массу получившегося соли
Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение реакции между железом и хлором, а также рассмотреть их молярные соотношения.
Реакция железа (Fe) с хлором (Cl₂) протекает по следующему уравнению:
\[ 2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3 \]
Определим количество вещества (моль железа):
Молярная масса железа (Fe) примерно равна 55,85 г/моль. Используем формулу для нахождения количества моль:
\[ n_{Fe} = \frac{m_{Fe}}{M_{Fe}} = \frac{11,2 \, \text{г}}{55,85 \, \text{г/моль}} \approx 0,200 \, \text{моль} \]
Определим количество вещества (моль хлора):
Объем хлора в условии задачи равен 9 дм³. Чтобы найти количество моль хлора, используем уравнение состояния газа при нормальных условиях, где 1 моль газа занимает 22,4 дм³:
\[ n_{Cl_2} = \frac{V_{Cl_2}}{22,4 \, \text{дм}³/\text{моль}} = \frac{9 \, \text{дм}³}{22,4 \, \text{дм}³/\text{моль}} \approx 0,402 \, \text{моль} \]
Определим, что является лимитирующим реактантом:
По уравнению реакции, чтобы 2 моли железа полностью отреагировали, необходимо 3 моль хлора. Рассчитаем моли хлора, необходимые для 0,200 моль железа:
\[ n_{Cl_2 \, \text{нужно}} = 0,200 \, \text{моль} \times \frac{3 \, \text{моль} \, Cl_2}{2 \, \text{моль} \, Fe} = 0,300 \, \text{моль} \]
Мы имеем 0,402 моль хлора, что больше, чем 0,300 моль, значит, железо является лимитирующим реактантом.
Определим массу образовавшейся соли (FeCl₃):
По уравнению реакции, 2 моль Fe реагируют и образуют 2 моль FeCl₃. Таким образом, 0,200 моль железа даст 0,200 моль железа(III) хлорида.
Молярная масса соли FeCl₃ рассчитывается следующим образом:
\[ M_{FeCl_3} = M_{Fe} + 3 \cdot M_{Cl} = 55,85 \, \text{г/моль} + 3 \cdot 35,45 \, \text{г/моль} \approx 162,2 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем рассчитать массу образовавшейся соли:
\[ m_{FeCl_3} = n_{FeCl_3} \cdot M_{FeCl_3} = 0,200 \, \text{моль} \cdot 162,2 \, \text{г/моль} \approx 32,44 \, \text{г} \]
Таким образом, масса получившейся соли (FeCl₃) составляет примерно 32,44 г.
