Какая масса оксида железа Fe3O4 образуется при сжигании 84 г железа?

Для решения задачи необходимо использовать стехиометрические соотношения, следуя уравнению химической реакции сжигания железа (окисления железа до оксида Fe3O4). Уравнение реакции:

\[ 3Fe + 2O_2 \rightarrow Fe_3O_4 \]

Сначала определим молекулярные массы реагентов и продуктов:

• Атомная масса Fe (железа) ≈ 56 г/моль.
• Молекулярная масса O2 (кислорода) ≈ 32 г/моль (16 г/моль для атома кислорода, умножаем на 2).
• Молекулярная масса Fe3O4 (магнетита) = (3 × 56) + (4 × 16) = 168 + 64 = 232 г/моль.

Теперь мы можем использовать молярные массы для перевода массы железа в количество вещества (моли):

\[ n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} \]

\[ n(Fe) = \frac{84г}{56г/моль} \] \[ n(Fe) = 1.5 моль \]

Исходя из уравнения реакции, 3 моль железа реагируют с кислородом для образования 1 моль Fe3O4. Таким образом, 1.5 моль железа образуют 0.5 моль Fe3O4 (поскольку 1.5 моль Fe это половина от 3 моль). Теперь рассчитаем массу образующегося оксида железа:

\[ m(Fe_3O_4) = n(Fe_3O_4) \times M(Fe_3O_4) \]

\[ m(Fe_3O_4) = 0.5 моль \times 232 г/моль \] \[ m(Fe_3O_4) = 116 г \]

Таким образом, при сжигании 84 г железа образуется 116 г оксида железа Fe3O4.