Question

Найдите объем кислорода, который требуется для сгорания 0,56 г железа с образованием железной окалины.​

Answer 1

Для расчета объема кислорода, необходимого для полного сгорания 0,56 г железа, нужно использовать химическое уравнение реакции горения железа.

Уравнение реакции горения железа:

Fe + O2 → FeO

Молярная масса Fe = 55,85 г/моль

Молярная масса O2 = 32 г/моль

Масса кислорода, необходимого для полного сгорания 0,56 г железа:

0,56 г Fe × (1 моль Fe / 55,85 г) × (1 моль O2 / 1 моль Fe) × (32 г / 1 моль O2) = 0,32 г O2

Объем кислорода при стандартных условиях (0 °C и 1 атм) можно рассчитать, зная его массу и использовав уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Масса кислорода, необходимого для полного сгорания 0,56 г железа:

0,32 г × (1 моль O2 / 32 г) = 0,01 моль O2

Количество вещества кислорода можно выразить в молях:

n = m / M

где m - масса, M - молярная масса.

n = 0,01 моль

Универсальная газовая постоянная R = 0,0821 л⋅атм/моль⋅К

Температура при стандартных условиях T = 273 К

Объем кислорода при стандартных условиях:

V = nRT / P = (0,01

моль) × (0,0821 л⋅атм/моль⋅К) × (273 К) / (1 атм) = 0,224 л (округляем до 3 знаков после запятой)

Таким образом, для полного сгорания 0,56 г железа потребуется 0,32 г кислорода, что составляет 0,01 моль O2. Объем кислорода при стандартных условиях, необходимый для этого, равен 0,224 л.