Какой объём водорода потребуется для восстановления 10.6 г fe3o4 до железа (Реакция проходит по схеме: MexOy + H2 => Me + H2O)

Для решения задачи нам нужно воспользоваться уравнением химической реакции и провести расчёты с учётом стехиометрии. Давайте разберём всё поэтапно.

Уравнение реакции:

Этап 1: Найдём молекулярную массу $Fe_3O_4$

Молекулярная масса $Fe_3O_4$ складывается из массы атомов железа ($Fe$) и кислорода ($O$):

Где:

• $M(Fe) = 55.85 \, \text{г/моль}$,
• $M(O) = 16.00 \, \text{г/моль}$.

Этап 2: Найдём количество вещества $Fe_3O_4$

Масса вещества дана $m = 10.6 \, \text{г}$, а молекулярная масса $M = 231.55 \, \text{г/моль}$. Количество вещества рассчитывается по формуле:

Этап 3: Определим количество водорода $H_2$, необходимое для реакции

Согласно уравнению реакции, для восстановления 1 моля $Fe_3O_4$ требуется 4 моля $H_2$. Соответственно, для 0.0458 моля $Fe_3O_4$ потребуется:

Этап 4: Найдём массу или объём $H_2$

1 моль водорода $H_2$ при нормальных условиях занимает объём $22.4 \, \text{л}$. Тогда объём $H_2$ определяется как:

Ответ:

Для восстановления $10.6 \, \text{г} \, Fe_3O_4$ до железа потребуется примерно $0.1832 \, \text{моль}$ водорода, что соответствует объёму $4.10 \, \text{л}$ при нормальных условиях.