Сколько кислорода при нормальных условиях будет взаимодействовать с 0,4 эквивалентами металла?

Zolotaya_Pyl

9

Для решения данной задачи, нам необходимо знать химическое уравнение реакции взаимодействия металла с кислородом. Например, возьмем реакцию взаимодействия железа (Fe) с кислородом (O₂):

\[4Fe + 3O₂ \rightarrow 2Fe₂O₃\]

Из данного уравнения видно, что каждые 4 атома железа взаимодействуют с 3 молекулами кислорода, образуя 2 молекулы оксида железа.

Теперь давайте рассмотрим нашу задачу. Мы знаем, что у нас есть 0,4 эквивалентов металла. Единица эквивалента указывает на количество вещества, равное молярной массе, деленной на соответствующую массу данного вещества в химической реакции.

Для молекулы Fe молярная масса равна 55,85 г/моль. Таким образом, масса 0,4 эквивалента Fe будет равна:

\[0,4 \times 55,85 \, \text{г/моль} = 22,34 \, \text{г}\]

Исходя из данной массы, можно рассчитать количество атомов железа, используя молярную массу железа. Зная, что в одной молекуле Fe содержится 6,022 x 10^23 атома, можно провести следующие расчеты:

\[\text{Количество атомов Fe} = \left(\frac{\text{масса Fe}}{\text{молярная масса Fe}}\right) \times \text{число атомов в молекуле Fe} = \left(\frac{22,34 \, \text{г}}{55,85 \, \text{г/моль}}\right) \times (6,022 \times 10^{23} \, \text{атомов/моль})\]

Путем расчетов получаем:

\[\text{Количество атомов Fe} \approx 9,042 \times 10^{23} \, \text{атомов}\]

Теперь, зная, что каждые 4 атома Fe взаимодействуют с 3 молекулами O₂, мы можем рассчитать, сколько молекул O₂ будет использовано:

\[\text{Количество молекул O₂} = \left(\frac{\text{Количество атомов Fe}}{4}\right) \times 3\]

Подставив значения, получаем:

\[\text{Количество молекул O₂} \approx \left(\frac{9,042 \times 10^{23} \, \text{атомов}}{4}\right) \times 3 \approx 6,782 \times 10^{23} \, \text{молекул}\]

Таким образом, при нормальных условиях будет взаимодействовать около \(6,782 \times 10^{23}\) молекул кислорода с 0,4 эквивалентами металла.