Чтобы решить задачу, начнем с определения веществ и их молекулярных масс. У нас есть гидрохлорид (HCl) и хлорид железа (III) (FeCl₃).
Шаг 1: Найдем количество вещества HCl
Определяем молекулярную массу HCl:
- H (водород) = 1 г/моль
- Cl (хлор) = 35,5 г/моль
- Молекулярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
Находим количество вещества (n) HCl:
- Используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где \( m \) — масса (30 г), а \( M \) — молекулярная масса HCl (36,5 г/моль).
\[ n(HCl) = \frac{30 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} \approx 0,822 \text{ моль} \]
- Используем формулу:
Шаг 2: Установим реакцию для расчета n(FeCl₃)
Видим, что для образования FeCl₃ из HCl происходит следующая реакция:
\[ Fe + 3HCl \rightarrow FeCl₃ + 1.5H₂ \]
Из уравнения видно, что:
- 1 моль Fe реагирует с 3 молями HCl, чтобы получить 1 моль FeCl₃.
Шаг 3: Нахождение количества вещества FeCl₃
Мы нашли, что количество вещества HCl равно 0,822 моль. Поскольку на каждый 1 моль FeCl₃ требуется 3 моля HCl, можем найти количество вещества FeCl₃.
\[ n(FeCl₃) = \frac{n(HCl)}{3} = \frac{0,822}{3} \approx 0,274 \text{ моль} \]
Шаг 4: Найдем массу FeCl₃
Определяем молекулярную массу FeCl₃:
- Fe (железо) = 56 г/моль
- Cl (хлор) = 35,5 г/моль
- Молекулярная масса FeCl₃ = 56 + 3 \times 35,5 = 56 + 106,5 = 162,5 г/моль
Находим массу FeCl₃ с помощью количества вещества: \[ m(FeCl₃) = n(FeCl₃) \times M(FeCl₃) = 0,274 \text{ моль} \times 162,5 \text{ г/моль} \approx 44,6 \text{ г} \]
Ответ
- Количество вещества FeCl₃ (n) ≈ 0,274 моль
- Масса FeCl₃ (m) ≈ 44,6 г
Таким образом, мы получили необходимые значения, используя молекулярные массы и закон сохранения массы в химических реакциях.