Определите количество оксида железа (III), образовавшегося в результате реакции, для которой термохимическое уравнение
Определите количество оксида железа (III), образовавшегося в результате реакции, для которой термохимическое уравнение имеет вид 4FeS2(тв.) + 11O2(г) = 8SO2(г) + 2Fe2O3(тв.) + 3310 кДж, и при этом выделилось 6620 кДж теплоты. Какова масса оксида железа (III)?
Yablonka_3036 24
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать термохимическое уравнение и информацию о выделившейся теплоте.Данное термохимическое уравнение показывает, что при реакции 4 моля FeS2 и 11 молей O2 образуется 2 моля Fe2O3 и выделяется 3310 кДж теплоты.
Мы знаем, что выделилось 6620 кДж теплоты. Нам нужно найти массу Fe2O3, для чего сначала найдём количество вещества Fe2O3, а затем переведём его в массу, используя молярную массу соединения.
Для начала, воспользуемся коэффициентами перед веществами в термохимическом уравнении, чтобы определить соотношение количества веществ. В данном случае, соотношение количества веществ между Fe2O3 и O2 равно 2:11.
Так как нам известно количество теплоты, выделившейся при реакции, мы можем использовать общий закон сохранения энергии, который показывает, что количество теплоты, выделившейся или поглощенной в химической реакции, прямо пропорционально количеству веществ, участвующих в реакции.
Составим пропорцию для количества теплоты и количества веществ:
\[\frac{{\text{{количество выделенной теплоты}}}}{{\text{{количество вещества в уравнении}}}} = \frac{{\text{{количество выделившейся теплоты}}}}{{\text{{количество вещества, которое нас интересует}}}}\]
Подставим известные значения:
\[\frac{{3310 \, \text{{кДж}}}}{{11}} = \frac{{6620 \, \text{{кДж}}}}{{x}}\]
Далее, решим эту пропорцию методом кросс-умножения. Умножим количество выделившейся теплоты на 11, а результат разделим на количество выделенной теплоты:
\[11x = \frac{{6620 \, \text{{кДж}} \times 11}}{{3310 \, \text{{кДж}}}}\]
Выполняя простые математические вычисления, получим:
\[x = \frac{{6620 \times 11}}{{3310}} = \frac{{72820}}{{3310}} \approx 22\]
Таким образом, количество молей Fe2O3, образовавшегося в результате реакции, составляет приблизительно 22 моля.
Для определения массы Fe2O3, воспользуемся молярной массой данного соединения. Молярная масса Fe2O3 равна сумме молярных масс железа (Fe) и кислорода (O):
\[\text{{Молярная масса Fe2O3}} = 2 \times \text{{молярная масса Fe}} + 3 \times \text{{молярная масса O}}\]
\[\text{{Молярная масса Fe2O3}} = 2 \times 55.845 \, \text{{г/моль}} + 3 \times 15.999 \, \text{{г/моль}}\]
\[\text{{Молярная масса Fe2O3}} \approx 159.69 \, \text{{г/моль}}\]
Теперь, чтобы найти массу Fe2O3, умножим количество молей на молярную массу:
\[\text{{Масса Fe2O3}} = 22 \, \text{{моль}} \times 159.69 \, \text{{г/моль}}\]
Выполняя вычисления, получим:
\[\text{{Масса Fe2O3}} \approx 3513.18 \, \text{{г}}\]
Таким образом, масса Fe2O3, образовавшегося в результате реакции, составляет примерно 3513.18 грамма (или округлённо до 3513 г).