Какая масса железной окалины Fe3O4 образуется при окислении 25,2г железа?

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение химической реакции окисления железа до железной окалины (( \text{Fe}_3\text{O}_4 )). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

[ 3\text{Fe} + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{Fe}_3\text{O}_4 ]

Для начала, определим количество молей железа ((\text{Fe})) в 25,2 г. Молярная масса железа составляет приблизительно 55,85 г/моль.

[ n(\text{Fe}) = \frac{25,2 \text{ г}}{55,85 \text{ г/моль}} \approx 0,451 \text{ моль} ]

Согласно уравнению реакции, 3 моля железа реагируют с кислородом для образования 1 моля (\text{Fe}_3\text{O}_4). Следовательно, количество молей (\text{Fe}_3\text{O}_4), которое может образоваться из 0,451 моль железа, равно:

[ n(\text{Fe}_3\text{O}_4) = \frac{0,451 \text{ моль Fe}}{3} \approx 0,1503 \text{ моль} ]

Теперь рассчитаем массу образовавшейся железной окалины. Молярная масса (\text{Fe}_3\text{O}_4) составляет:

[ 3 \times 55,85 \text{ г/моль (Fe)} + 4 \times 16,00 \text{ г/моль (O)} = 231,55 \text{ г/моль} ]

Следовательно, масса (\text{Fe}_3\text{O}_4) равна:

[ m(\text{Fe}_3\text{O}_4) = 0,1503 \text{ моль} \times 231,55 \text{ г/моль} \approx 34,8 \text{ г} ]

Таким образом, при окислении 25,2 г железа образуется приблизительно 34,8 г железной окалины (\text{Fe}_3\text{O}_4).

Железная окалина Fe3O4 образуется путем окисления железа Fe по формуле Fe + 2O -> FeO. При этом молярная масса железа Fe равна 56 г/моль, молярная масса кислорода O - 16 г/моль, а молярная масса железной окалины Fe3O4 - 231,5 г/моль.

Сначала найдем количество вещества железа Fe в данном случае: n(Fe) = m/M = 25,2 г / 56 г/моль ≈ 0,45 моль

Так как на один моль железа Fe приходится один моль кислорода O в соединении FeO, то количество кислорода O, необходимого для окисления 0,45 моль железа, равно 0,45 моль.

Таким образом, масса железной окалины Fe3O4, образовавшейся при окислении 25,2 г железа, будет равна: m(Fe3O4) = n(Fe3O4) M(Fe3O4) = 0,45 моль 231,5 г/моль ≈ 104,18 г

Итак, при окислении 25,2 г железа образуется примерно 104,18 г железной окалины Fe3O4.