При растворении 39,44 г образца железной окалины в избытке соляной кислоты
28
образовалось 27,625 г хлорида железа(). Определите выход продукта реакции в
процентах от теоретически возможного (Запишите число с точностью до целых.)
Для решения данной задачи сначала нужно установить, какие вещества участвуют в реакции. При растворении железной окалины (FeO или Fe₂O₃) в соляной кислоте (HCl) образуется хлорид железа (FeCl₃) и вода.
1. Обозначим, что образец железной окалины - это Fe₂O₃.
2. Рассчитаем молекулярные массы веществ:
- Молярная масса Fe₂O₃: \(2 \times 55,85 \, \text{(Fe)} + 3 \times 16,00 \, \text{(O)} = 159,7 \, \text{г/моль}\)
- Молярная масса FeCl₃: \(55,85 \, \text{(Fe)} + 3 \times 35,45 \, \text{(Cl)} = 162,2 \, \text{г/моль}\)
3. Найдем количество вещества Fe₂O₃ в 39,44 г:
\[
n(Fe_2O_3) = \frac{39,44 \, \text{г}}{159,7 \, \text{г/моль}} \approx 0,247 \, \text{моль}
\]
4. В реакции 1 моль Fe₂O₃ дает 2 моль FeCl₃:
\[
n(FeCl_3) = 2 \times n(Fe_2O_3) = 2 \times 0,247 \approx 0,495 \, \text{моль}
\]
5. Рассчитаем теоретическую массу FeCl₃, которую можно получить:
\[
m_{FeCl_3} = n(FeCl_3) \times M_{FeCl_3} = 0,495 \, \text{моль} \times 162,2 \, \text{г/моль} \approx 80,24 \, \text{г}
\]
6. Реально полученная масса FeCl₃ составляет 27,625 г.
7. Теперь определим выход продукта реакции:
\[
\text{Выход} = \left(\frac{m_{реального}}{m_{теоретического}} \times 100 \%\right) = \left(\frac{27,625}{80,24} \times 100\right) \approx 34,4 \%
\]
Округлив до целых, получаем, что выход продукта реакции составляет примерно **34%**.
