Сколько водорода понадобится для полной редукции 0,2 моль железной окалины?

Yaksob

6

Данная задача требует использования знания об основах химии, а именно о понятии молярных соотношений и стехиометрии.

Шаг 1: Найдем молярную массу железной окалины (Fe2O3). Для этого нам понадобится периодическая система элементов. Из нее мы можем узнать атомные массы каждого элемента. Атомная масса железа (Fe) равна 55,85 г/моль, а атомная масса кислорода (O) равна 16 г/моль. Так как у нас в формуле Fe2O3 присутствует 2 атома железа и 3 атома кислорода, то молярная масса железной окалины будет:
\[ М_жо = (2 \cdot М_{Fe}) + ( 3 \cdot М_O) = (2 \cdot 55,85) + (3 \cdot 16) = 159,7 \ г/моль \]

Шаг 2: Вычислим количество вещества железной окалины в данной задаче, зная его массу. В нашем случае она равна 0,2 моль.

Шаг 3: Поскольку стехиометрическое уравнение реакции не предоставлено в задаче, мы можем предположить, что между железной окалиной и водородом идет реакция:
\[ Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O \]

Теперь мы видим, что каждые 3 моля водорода (H2) нужны для полной редукции 1 моля железной окалины (Fe2O3).

Шаг 4: Чтобы найти количество водорода, необходимое для полной редукции 0,2 моль железной окалины, нам нужно разделить это число на 1/3, чтобы получить количество молей водорода:
\[ Количество \ водорода = 0,2 \ моль \ железной \ окалины \times \frac{3 \ моль \ водорода}{1 \ моль \ железной \ окалины} \]

Вычислим это значение:
\[ Количество \ водорода = 0,2 \times 3 = 0,6 \ моль \ водорода \]

Таким образом, для полной редукции 0,2 моль железной окалины потребуется 0,6 моль водорода.