Железо массой 6.72 г сожгли в хлоре. Рассчитайте массу образовавшегося при этом хлорида железа и массу хлора, вступившего в реакцию.

Для решения задачи воспользуемся следующим алгоритмом:

1. Определение химической реакции. Железо с хлором образуют хлорид железа. Реакция имеет следующий вид:

   $$Fe + Cl_2 \rightarrow FeCl_2 \quad \text{или} \quad 2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$$

   В данной задаче, предположим, что образуется хлорид железа(III) (FeCl₃), так как при обычных условиях он является более стабильным.

2. Расчет молекулярных масс:

   • Масса железа (Fe) = 6.72 г.

   • Молекулярная масса железа (Fe) = 56 г/моль.

   • Молекулярная масса хлора (Cl) = 35.5 г/моль.

   • Молекулярная масса FeCl₃ = 56 + (3 × 35.5) = 56 + 106.5 = 162.5 г/моль.

3. Находим количество вещества железа (Fe):

   $$n_{\text{Fe}} = \frac{m_{\text{Fe}}}{M_{\text{Fe}}} = \frac{6.72}{56} = 0.12 \, \text{моль}.$$

4. Определяем количество вещества хлорида железа (FeCl₃):
   Согласно уравнению реакции, 2 моль железа реагируют с 3 моль хлора для образования 2 моль FeCl₃. Следовательно, 0.12 моль железа образуют 0.12 моль FeCl₃, так как соотношение 1:1.

5. Находим массу хлорида железа (FeCl₃):
   Масса FeCl₃ = количество вещества × молекулярная масса:

   $$m_{\text{FeCl}_3} = 0.12 \, \text{моль} \times 162.5 \, \text{г/моль} = 19.5 \, \text{г}.$$

6. Находим количество хлора (Cl), вступившего в реакцию:
   Для образования 2 моль FeCl₃ требуется 3 моль Cl₂, то есть 1 моль FeCl₃ требует 1.5 моль Cl₂. Так как образуется 0.12 моль FeCl₃, количество моль Cl₂ будет:

   $$n_{\text{Cl}_2} = 0.12 \, \text{моль} \times 1.5 = 0.18 \, \text{моль}.$$

7. Масса хлора (Cl), вступившего в реакцию:
   Масса хлора = количество вещества × молекулярная масса хлора:

   $$m_{\text{Cl}} = 0.18 \, \text{моль} \times 70.9 \, \text{г/моль} = 12.78 \, \text{г}.$$

Ответ:

• Масса образовавшегося хлорида железа (FeCl₃) = 19.5 г.

• Масса хлора (Cl), вступившего в реакцию = 12.78 г.