Какова масса ионов железа в растворе гексацианоферрата(II) калия объемом 250 мл с концентрацией 0,05 моль/л при избытке
Какова масса ионов железа в растворе гексацианоферрата(II) калия объемом 250 мл с концентрацией 0,05 моль/л при избытке цианида калия, равным 0,1 моль/л?
Ярус 20
Для начала, нам понадобится химическое уравнение реакции гексацианоферрата(II) калия:\[\mathrm{{K_4 [Fe(CN)_6] \rightarrow 4K^+ + [Fe(CN)_6]^{4-}}}.\]
Мы знаем, что объем раствора составляет 250 мл, что равно 0,25 литра. Также, нам даны значения концентрации ионов: концентрация ионов цианида калия (CN-) составляет 0,1 моль/л, а концентрация калия (K+) составляет 0,05 моль/л.
Для решения этой задачи нам необходимо выяснить, сколько молей ионов железа присутствует в растворе. Для этого мы воспользуемся принципом сохранения массы, который гласит: масса реагентов, участвующих в реакции, равна массе продуктов.
У нас есть два иона, которые могут участвовать в реакции: ион цианида [Fe(CN)6]4- и ион калия K+. По химическому уравнению мы видим, что в одной молекуле гексацианоферрата(II) калия присутствуют шесть ионов цианида калия и один ион железа.
Таким образом, в 1 моле гексацианоферрата(II) калия содержится 1 моль ионов железа. Нам дана концентрация гексацианоферрата(II) калия, равная 0,05 моль/литр. Поэтому, масса реагента K4[Fe(CN)6] составляет:
\[\mathrm{m = V \times C = 0,25 \, л \times 0,05 \, моль/литр}.\]
Теперь мы можем рассчитать массу ионов железа. Молярная масса иона железа Fe2+ составляет примерно 55,85 г/моль. Поэтому масса ионов железа в растворе равна:
\[\mathrm{масса = моль \times молярная \, масса = m \times молярная \, масса}.\]
Подставим значения:
\[\mathrm{масса \, ионов \, железа = 0,25 \, л \times 0,05 \, моль/литр \times 55,85 \, г/моль}.\]
После расчетов получаем массу ионов железа в растворе гексацианоферрата(II) калия:
\[\mathrm{масса \, ионов \, железа = 0,698 г}.\]
Таким образом, масса ионов железа в растворе составляет 0,698 г.