Сколько вещества содержится в 40 кг сульфата железа (III)? Сколько ионов каждого типа содержится в этом количестве?

Tarantul_9068

23

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать химические формулы и молярную массу для расчета количества вещества и ионов в данной ситуации. Давайте начнем!

Сначала нам нужно найти молярную массу сульфата железа (III) (Fe2(SO4)3). Найдем массу каждого элемента в молекуле сульфата железа (III):

- Атом железа (Fe) имеет атомную массу 55,85 г/моль.
- Атом серы (S) имеет атомную массу 32,07 г/моль.
- Атом кислорода (O) имеет атомную массу 16,00 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать молярную массу сульфата железа (III):

\[M = 2 \cdot \text{атомная масса Fe} + 3 \cdot \text{атомная масса S} + 12 \cdot \text{атомная масса O}\]
\[M = 2 \cdot 55,85 + 3 \cdot 32,07 + 12 \cdot 16,00\]
\[M = 111,70 + 96,21 + 192,00\]
\[M = 399,91 \, \text{г/моль}\]

Теперь у нас есть молярная масса сульфата железа (III). Далее мы можем рассчитать количество вещества (в молях) в 40 кг сульфата железа (III) с использованием следующей формулы:

\[n = \frac{m}{M}\]

Где:
- \(n\) - количество вещества в молях,
- \(m\) - масса вещества в граммах,
- \(M\) - молярная масса вещества в г/моль.

Подставим значения в формулу:

\[n = \frac{40 \, \text{кг} \cdot 1000}{399,91 \, \text{г/моль}}\]

Рассчитаем количество вещества:

\[n = 100,03 \, \text{моль}\]

Итак, в 40 кг сульфата железа (III) содержится 100,03 моль вещества.

Теперь, чтобы найти количество ионов каждого типа, мы можем использовать коэффициенты перед элементами в формуле сульфата железа (III):

- В одной молекуле сульфата железа (III) содержится 2 иона железа (Fe).
- В одной молекуле сульфата железа (III) содержится 3 иона серы (S).
- В одной молекуле сульфата железа (III) содержится 12 ионов кислорода (O).

Таким образом, в 100,03 молях сульфата железа (III) содержится:

- \(2 \cdot 100,03 = 200,06\) ионов железа (Fe).
- \(3 \cdot 100,03 = 300,09\) ионов серы (S).
- \(12 \cdot 100,03 = 1200,36\) ионов кислорода (O).

Итак, в 40 кг сульфата железа (III) содержится 100,03 моль вещества, 200,06 ионов железа (Fe), 300,09 ионов серы (S) и 1200,36 ионов кислорода (O).

Надеюсь, этот подробный и пошаговый ответ помог Вам понять, как решить данную задачу. Если у Вас остались еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать!