Каким образом кислород используется в газопламенной резке и сварке металлов? Какие оксиды железа образуются при этом?
Каким образом кислород используется в газопламенной резке и сварке металлов? Какие оксиды железа образуются при этом? Пожалуйста, напишите уравнения реакций образования каждого оксида. Какова общая сумма коэффициентов в этих трех реакциях? В поле ответа укажите число.
Lapka 64
Кислород играет очень важную роль в газопламенной резке и сварке металлов. В ходе этих процессов, кислород используется для окисления металлов. Оксиды железа, которые образуются при этом, включают FeO (оксид железа (II)), Fe3O4 (оксид железа (II,III)) и Fe2O3 (оксид железа (III)).Предположим, что у нас есть металл, например железо (Fe). Когда кислород соединяется с железом в газопламенной резке, образуется оксид железа (II) FeO.
Уравнение реакции образования FeO:
\[2Fe + O_2 \rightarrow 2FeO \]
Обратим внимание на коэффициенты перед формулами в уравнении. Коэффициент 2 перед Fe обеспечивает соблюдение закона сохранения массы, так как в начальной стадии у нас было 2 атома железа, и мы должны иметь 2 атома железа в конечной продукции (FeO). Коэффициент 2 перед FeO указывает на количество молекул FeO, образующихся при реакции.
При газопламенной резке металлов может также образовываться оксид железа (II,III) Fe3O4. Он образуется, когда молекулы FeO реагируют с дополнительным количеством кислорода.
Уравнение реакции образования Fe3O4:
\[2FeO + O_2 \rightarrow Fe3O4 \]
Здесь также присутствуют коэффициенты, обеспечивающие соблюдение закона сохранения массы.
В сварке металлов, может происходить образование оксида железа (III) Fe2O3. В этом случае, кислород проявляет себя более агрессивно и соединяется с железом, образуя Fe2O3.
Уравнение реакции образования Fe2O3:
\[4Fe + 3O_2 \rightarrow 2Fe2O3 \]
Здесь коэффициенты снова имеют значение для соблюдения закона сохранения массы.
Чтобы определить общую сумму коэффициентов в этих трех реакциях, нужно сложить количество атомов, представленных в каждом уравнении реакции. В уравнении образования FeO, у нас 2 атома железа (Fe) и 1 атом кислорода (O). В уравнении образования Fe3O4, у нас также 2 атома железа (Fe) и 2 атома кислорода (O). В уравнении образования Fe2O3, у нас 4 атома железа (Fe) и 3 атома кислорода (O). Суммируя все атомы железа и кислорода, мы получаем общую сумму коэффициентов, равную 15.
Ответ: 15.