Как рассчитать количество технического железного купороса, содержащего около 90% FeSO4 x 7H2O, для проведения анализа

Valeriya_460

33

Чтобы рассчитать количество технического железного купороса, содержащего около 90% FeSO4 · 7H2O, для проведения анализа на содержание семиводного сульфата железа 2 при осаждении с использованием водного раствора аммиака, нужно учитывать реакцию осаждения и молярные пропорции.

Сначала рассмотрим реакцию осаждения:

FeSO4 (железный сульфат) + 2NH4OH (аммиак) → Fe(OH)2 (гидроксид железа) + (NH4)2SO4 (сульфат аммония)

Из уравнения реакции видно, что для осаждения одной молекулы FeSO4 требуется две молекулы NH4OH. Поскольку нас интересует количество FeSO4, нужно его выразить через аммиак.

Молярная масса FeSO4 · 7H2O равна:
M(FeSO4 · 7H2O) = M(Fe) + M(S) + 4 × M(O) + 7 × (M(H2O))

M(FeSO4 · 7H2O) = 55,85 г/моль + 32,07 г/моль + 4 × 16,00 г/моль + 7 × (2 × 1,01 г/моль) = 278,05 г/моль.

Дано, что технический железный купорос содержит около 90% FeSO4 · 7H2O. Поэтому, в 100 г технического железного купороса содержится 90 г FeSO4 · 7H2O.

Теперь мы можем рассчитать количество FeSO4, необходимое для осаждения данного количества FeSO4 · 7H2O.

Масса FeSO4 в 100 г технического железного купороса равна 90% от массы FeSO4 · 7H2O:
Масса FeSO4 = 90 г × (M(FeSO4) / M(FeSO4 · 7H2O))

Масса FeSO4 = 90 г × (55,85 г/моль / 278,05 г/моль) ≈ 18,1 г.

Поскольку молярные пропорции указывают, что для осаждения одной молекулы FeSO4 требуется две молекулы NH4OH, нам нужно учесть это в расчете количества аммиака.

Масса аммиака (NH4OH) равна:
Масса NH4OH = 2 × (Масса FeSO4 / (M(NH4OH) / M(FeSO4)))

Масса NH4OH = 2 × (18,1 г / (35,05 г/моль / 55,85 г/моль)) ≈ 10,5 г.

Итак, для проведения анализа на содержание семиводного сульфата железа 2 при осаждении с использованием водного раствора аммиака, необходимо использовать около 18,1 г технического железного купороса, содержащего около 90% FeSO4 · 7H2O, и около 10,5 г водного раствора аммиака.