Какова была масса образовавшегося хлорида железа (III) при сжигании железа в присутствии 21,3 г хлора?

Екатерина

6

Чтобы решить эту задачу, сначала нужно установить химическую реакцию между железом и хлором. Железо сгорает в реакции с хлором, образуя хлорид железа (III):

\[2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3\]

Теперь давайте найдем количество вещества хлора, заданного в условии. Дано, что масса хлора равна 21,3 г. Молярная масса хлора составляет около 35,453 г/моль, что можно найти в периодической таблице элементов. Чтобы узнать количество вещества хлора в данном случае, мы должны разделить массу хлора на его молярную массу:

\[n_{Cl_2} = \frac{{M_{Cl_2}}}{m_{Cl_2}} = \frac{{35.453 \, \text{г/моль}}}{21.3 \, \text{г}}\]

Выполняем расчет:

\[n_{Cl_2} = 0.600 \, \text{моль}\]

На основе сбалансированного уравнения реакции, мы видим, что эта реакция требует 3 моль хлора для образования 2 моль хлорида железа (III). Это означает, что соотношение между хлором и хлоридом железа (III) равно 3:2.

Теперь мы можем найти количество массы хлорида железа (III), образующегося в результате реакции. Зная, что он имеет соотношение 2 моль к 3 молям хлора, мы можем использовать полученное количество вещества хлора для расчета количества хлорида железа (III):

\[n_{FeCl_3} = \frac{2}{3} \times n_{Cl_2}\]

Выполняем расчет:

\[n_{FeCl_3} = \frac{2}{3} \times 0.600 \, \text{моль}\]

\[n_{FeCl_3} \approx 0.400 \, \text{моль}\]

Чтобы найти массу хлорида железа (III), мы умножим количество вещества на его молярную массу. Молярная масса хлорида железа (III) равна примерно 162,204 г/моль:

\[m_{FeCl_3} = n_{FeCl_3} \times M_{FeCl_3}\]

Выполняем расчет:

\[m_{FeCl_3} = 0.400 \, \text{моль} \times 162.204 \, \text{г/моль}\]

\[m_{FeCl_3} \approx 64.882 \, \text{г}\]

Таким образом, масса образовавшегося хлорида железа (III) при сжигании железа в присутствии 21,3 г хлора составляет примерно 64,882 г.