Сколько литров хлора надо взять для получения 32,5 г хлорида железа (III)? Fe + Cl₂ = FeCl₃

Для того чтобы найти, сколько литров хлора нужно для получения 32,5 г хлорида железа (III), нужно выполнить несколько расчетов.

1. Напишем уравнение реакции:

   $$Fe + Cl_2 \rightarrow FeCl_3$$

   Это уравнение показывает, что одно атомное железо (Fe) реагирует с молекулой хлора (Cl₂), образуя хлорид железа (III) — FeCl₃.

2. Молекулярная масса FeCl₃:
   Молекулярная масса FeCl₃ рассчитывается как сумма атомных масс железа и хлора:

   $$M(FeCl_3) = M(Fe) + 3 \times M(Cl) = 55,85 + 3 \times 35,45 = 162,2 \, \text{г/моль}$$

3. Молекулы хлорида железа:
   Необходимо найти, сколько молей FeCl₃ соответствует 32,5 г вещества. Для этого используем формулу:

   $$n(FeCl_3) = \frac{m}{M} = \frac{32,5}{162,2} \approx 0,200 \, \text{моль}$$

4. Моль хлора:
   Согласно уравнению реакции, на один моль FeCl₃ требуется 1 моль хлора (Cl₂). То есть на 0,200 моль FeCl₃ потребуется 0,200 моль хлора.

5. Объем хлора (Cl₂):
   Теперь, чтобы найти объем хлора, нужно использовать уравнение идеального газа, так как хлор при стандартных условиях — газ:

   $$V = n \times V_m$$

   где $V_m$ — молярный объем газа при стандартных условиях (273 К и 1 атм) равен 22,4 л/моль.

   Подставляем:

   $$V = 0,200 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 4,48 \, \text{л}$$

Ответ: для получения 32,5 г хлорида железа (III) нужно взять 4,48 литра хлора (Cl₂) при стандартных условиях.