Задача:
Дано 20 г едкого натра (NaOH). Необходимо определить массу сульфата железа(III) (Fe₂(SO₄)₃), которая может быть получена в результате реакции между NaOH и сульфатом железа(III) в щелочной среде.
Решение:
- Запишем уравнение реакции:
Сульфат железа(III) может реагировать с гидроксидом натрия, образуя гидроксид железа(III) и натрий-сульфат:
\[ Fe₂(SO₄)₃ + 6 NaOH \rightarrow 2 Fe(OH)₃ + 3 Na₂SO₄ \]
- Определим молекулярные массы реагентов:
Молярная масса NaOH:
- Na: 23 г/моль
- O: 16 г/моль
- H: 1 г/моль
- NaOH: \(23 + 16 + 1 = 40\) г/моль
Молярная масса сульфата железа(III) (Fe₂(SO₄)₃):
- Fe: 55.85 г/моль (2 атома: \(2 \times 55.85 = 111.7\) г/моль)
- S: 32.07 г/моль (3 атома: \(3 \times 32.07 = 96.21\) г/моль)
- O: 16 г/моль (12 атомов: \(12 \times 16 = 192\) г/моль)
- Fe₂(SO₄)₃: \(111.7 + 96.21 + 192 = 399.91\) г/моль
- Рассчитаем количество едкого натра в молях:
\[ n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{20 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль} \]
- Определим, сколько моль сульфата железа(III) реагирует с NaOH:
Согласно уравнению реакции, 1 моль сульфата железа(III) реагирует с 6 моль NaOH.
Определим количество сульфата железа(III):
\[ n(Fe₂(SO₄)₃) = \frac{n(NaOH)}{6} = \frac{0.5 \text{ моль}}{6} \approx 0.0833 \text{ моль} \]
- Определим массу сульфата железа(III):
\[ m(Fe₂(SO₄)₃) = n(Fe₂(SO₄)₃) \cdot M(Fe₂(SO₄)₃) = 0.0833 \text{ моль} \times 399.91 \text{ г/моль} \approx 33.33 \text{ г} \]
**