Za dobrą odpowiedź chętnie daję naj :) !!!!!Blaszkę żelazną pokrytą warstwą tlenku Fe3O4 o masie cał.... Question from @cyrkles

October 2018 1 21 Report

Za dobrą odpowiedź chętnie daję naj :) !!!!!

Blaszkę żelazną pokrytą warstwą tlenku Fe3O4 o masie całkowitej 11.49 g roztworzono zupełnie w kwasie nieutleniającym. Wydzieliło się 2.8 dm3 wodoru (p = 134 kPa, t = 87 oC). Jaka była wyrażona w gramach masa blaszki żelaznej, którą poddano utlenieniu a następnie utlenioną roztworzono w kwasie?
Masy molowe: MFe = 55,85 g/mol MO = 16,00 g/mol.

Odp proszę podać z rozwiązaniem (conajmniej 5 cyfr)

seb12

Na początku zauważamy, że wydzielona ilość wodoru powstała we warunkach odbiegających od normalnych. Z równania Clapeyrona obliczamy liczbę n moli H2.

$V=2,8dm^3\\ p=134kPa=1,34*10^5Pa=1,34*10^3hPa\\ T=87^0C=273K+87K=360K\\ R=83,1\frac{hPa*dm^3}{mol*K}\\ pV=nRT\\ n=\frac{pV}{RT}=\frac{1,34*10^3*2,8}{83,1*360}=0,125mol$

Zapisujemy teraz reakcje:

$Fe_3O_4\ to\ tlenek\ mieszany\ zlozony\ z\ FeO\ i\ Fe_2O3\\ FeO+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2O\\ Fe_2O3+6HCl\rightarrow 2FeCl_3+3H_2O\\ Widzimy\ ze\ tlenki\ te\ reagujac\ z\ woda\ nie\ daja\ H_2\\ W\ takim\ razie\ caly\ powstaly\ wodor\ pochodzi\ z\ reakcji\\ Fe\ i\ HCl\ Skoro\ kwas\ jest\ nieutleniajacy\ prawdopodobnie\\Zelazo\ podwyzszy\ stopien\ utlenienia\ o\ II \\ Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\\$

$Korzystajac\ ze\ stechiometrii\ obliczamy\ mase\ zelaza\\ I\\ 55,85g-1mol\\ x g - 0,125mol\\ x\approx 6,98125g$

Czyli przed pokryciem się warstwą tlenku w masie całkowitej 11,49g (wypada obliczoną masę również zaokrąglić do dwóch miejsc po przecinku) 6,98g stanowi samo żelazo, więc tlenek to 11,49g-6,98g=4,51g. Korzystamy teraz ze stechiometrii wzoru związku, aby obliczyć ile czystego żelaza znajduje się w tym tlenku, bo przecież przed utlenieniem mieliśmy czyste żelazo.

Fe3O4=3*MFe+4*MO=3*55,85g+4*16g=231,55g. z czego 167,55g to czyste żelazo.

231,55g-167,55g Fe

4,51g - x Fe

x=3,26g

Więc całkowita masa blaszki wynosi:

mFe=3,26g+6,98g=10,24g

I to będzie odpowiedź:

Odp. Masa żelaznej blaszki przed reakcjami wynosiła 10,24g.

Robiąc zadania z chemii zaokrąglasz do takiej ilości cyfr znaczących, jakie masz dane w zadaniu.

3 votes Thanks 3