Вычислите объём и массу кислорода, необходимую для реакции с железом массой 112 г (3Fe + 4O2=Fe3O4).

Для решения задачи найдем объем и массу кислорода, необходимого для реакции с 112 г железа, в соответствии с уравнением реакции:

Уравнение реакции:

Шаг 1: Найдем молярную массу веществ

• Молярная масса железа ($Fe$): $M_{Fe} = 55,85 \, \text{г/моль}$.
• Молярная масса кислорода ($O_2$): $M_{O_2} = 32,00 \, \text{г/моль}$.

Шаг 2: Определим количество вещества железа

Масса железа ($m_{Fe}$) = $112 \, \text{г}$.

Количество вещества ($n_{Fe}$) вычисляется по формуле:

Подставляем значения:

Шаг 3: Определим стехиометрическое соотношение

Из уравнения реакции видно, что на $3 \, \text{моль}$ железа приходится $4 \, \text{моль}$ кислорода ($O_2$).

Количество вещества кислорода ($n_{O_2}$) определяется пропорцией:

Подставляем:

Шаг 4: Найдем массу кислорода

Масса кислорода ($m_{O_2}$) вычисляется по формуле:

Подставляем значения:

Шаг 5: Найдем объем кислорода

Объем кислорода ($V_{O_2}$) при нормальных условиях вычисляется по формуле:

где $V_m = 22,4 \, \text{л/моль}$ — молярный объем газа.

Подставляем значения:

Ответ:

• Масса кислорода: $85,54 \, \text{г}$.
• Объем кислорода: $59,92 \, \text{л}$.