Чтобы найти массу хлорида железа (III), который образуется при реакции железа с хлором, сначала нужно записать уравнение реакции:
Уравнение реакции:
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Теперь давайте разберем, как решить эту задачу шаг за шагом.
- Определить количество вещества железа:
- Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 55,85 г/моль.
- Количество вещества (n) железа можно найти по формуле: n = m / M, где m - масса, M - молярная масса.
- Подставляем значения: n(Fe) = 22,5 г / 55,85 г/моль ≈ 0,403 моль.
- Определить количество вещества хлора:
- Молярный объем газа при нормальных условиях (0 °C и 1 атм) составляет 22,4 л/моль.
- Количество вещества хлора (Cl2) можно найти по формуле: n = V / Vm, где V - объем, Vm - молярный объем.
- Подставляем значения: n(Cl2) = 15,68 л / 22,4 л/моль ≈ 0,699 моль.
- Определить, какой реагент является лимитирующим:
- Согласно уравнению реакции, 2 моль Fe реагируют с 3 моль Cl2.
- Для 0,403 моль Fe потребуется: (3/2) * 0,403 моль = 0,6045 моль Cl2.
- У нас есть 0,699 моль Cl2, что больше, чем 0,6045 моль, значит, Fe является лимитирующим реагентом.
- Найти количество вещества образовавшегося FeCl3:
- Согласно уравнению, 2 моль Fe дают 2 моль FeCl3, то есть 1 моль Fe дает 1 моль FeCl3.
- Таким образом, 0,403 моль Fe даст 0,403 моль FeCl3.
- Вычислить массу образовавшегося FeCl3:
- Молярная масса FeCl3 = 55,85 г/моль (Fe) + 3 * 35,45 г/моль (Cl) = 55,85 г/моль + 106,35 г/моль = 162,2 г/моль.
- Теперь находим массу FeCl3: m = n * M, где n - количество вещества, M - молярная масса.
- Подставляем значения: m(FeCl3) = 0,403 моль * 162,2 г/моль ≈ 65,3 г.
Ответ: Масса хлорида железа (III), образующегося при реакции, составляет примерно 65,3 г.