вычислите массу 10% раствора соляной кислоты которая потребуется для растворения 21,4 грамм гидроксида железа 3
Для решения задачи, давайте разберёмся с тем, как рассчитывается масса 10% раствора соляной кислоты, необходимого для растворения 21,4 грамма гидроксида железа (III) \( \text{Fe(OH)}_3 \).
Шаг 1: Написать уравнение реакции
Гидроксид железа (III) реагирует с соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению:
\[ \text{Fe(OH)}_3 + 3 \text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_3 + 3 \text{H}_2\text{O} \]
Это уравнение показывает, что на 1 моль \( \text{Fe(OH)}_3 \) требуется 3 моля HCl.
Шаг 2: Найти количество вещества гидроксида железа
Для начала нам нужно определить количество вещества (\( n \)) гидроксида железа, используя его молекулярную массу (молярную массу):
Молярная масса \( \text{Fe(OH)}_3 \):
- Железо (Fe): 55,85 г/моль
- Кислород (O): 16,00 г/моль
- Водород (H): 1,01 г/моль
\[ M_{\text{Fe(OH)}_3} = 55,85 + 3 \cdot (16,00 + 1,01) = 55,85 + 3 \cdot 17,01 = 55,85 + 51,03 = 106,88 \, \text{г/моль} \]
Рассчитаем количество вещества гидроксида железа:
\[ n_{\text{Fe(OH)}_3} = \frac{m}{M} = \frac{21,4 \, \text{г}}{106,88 \, \text{г/моль}} \approx 0,200 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Определить количество Хлороводорода необходимое для реакции
Согласно уравнению реакции, для 1 моль \( \text{Fe(OH)}_3 \) необходимо 3 моль HCl:
\[ n_{\text{HCl}} = 3 \cdot n_{\text{Fe(OH)}_3} = 3 \cdot 0,200 \, \text{моль} = 0,600 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Найти массу соляной кислоты
Теперь нужно рассчитать массу необходимой соляной кислоты. Молярная масса HCl:
- Хлор (Cl): 35,45 г/моль
- Водород (H): 1,01 г/моль
\[ M_{\text{HCl}} = 1,01 + 35,45 = 36,46 \, \text{г/моль} \]
Теперь вычислим массу \( m \) HCl:
\[ m_{\text{HCl}} = n \cdot M = 0,600 \, \text{моль} \cdot 36,46 \, \text{г/моль} \approx 21,88 \, \text{г} \]
Шаг 5: Определить массу 10% раствора HCl
Теперь, когда мы знаем массу необходимой HCl, можем найти массу 10% раствора. В 100 г 10% раствора содержится 10 г HCl. Следовательно, мы можем найти, какую массу раствора нужно, чтобы получить 21,88 г HCl.
Обозначим массу 10% раствора как \( m_{\text{раствора}} \):
\[ \frac{10 \, \text{г}}{100 \, \text{г}} = \frac{21,88 \, \text{г}}{m_{\text{раствора}}} \]
Решим это уравнение:
\[ m_{\text{раствора}} = \frac{21,88 \cdot 100}{10} = 218,8 \, \text{г} \]
Ответ
Для растворения 21,4 грамма гидроксида железа (III) потребуется примерно 218,8 грамм 10% раствора соляной кислоты.
