Какова формула анализируемого окисла железа: FeO, Fe2O3 или Fe3O4, когда после растворения 0,1000 г навески

Суть вопроса: Определение окислительного состояния железа в окислах

Объяснение:
Для определения окислительного состояния железа в окислах, вам потребуется использовать метод титрования. В данной задаче, вы растворяете 0,1000 г неизвестного окисла железа и восстанавливаете металл до Fe2+ на титрование израсходовано 12,61 мл 0,09930 н. Кгсгоо (раствор аммония ферросульфата в серной кислоте).

1. Сначала определим количество вещества аммония ферросульфата (NH4)2Fe(SO4)2.12H2O используя следующую формулу:

n = c * V
где
n - количество вещества (в моль),
c - концентрация (в моль/литр),
V - объем (в литрах).

Подставляем известные значения:
c = 0,09930 н. Кгсгоо (это значение может быть записано как 0,09930 моль/литр, так как 1 нормаль соответствует 1 моль/литр),
V = 12,61 мл = 0,01261 л.

n = 0,09930 моль/литр * 0,01261 л = 0,001250 молей

2. Зная количество молей аммония ферросульфата (NH4)2Fe(SO4)2.12H2O, мы можем найти количество молей железа в соединении.

В молекуле аммония ферросульфата, каждая молекула содержит один атом железа (Fe), следовательно, количество молей железа также равно 0,001250 молей.

3. Теперь возьмем массу неизвестного окисла железа (FeO, Fe2O3 или Fe3O4), равную 0,1000 г, и определим молярную массу каждого окисла железа.

- Молярная масса FeO = 55,85 г/моль
- Молярная масса Fe2O3 = 159,69 г/моль
- Молярная масса Fe3O4 = 231,53 г/моль

Теперь, используя полученные значения массы и молярной массы, мы можем определить, какое окисление железа входит в состав неизвестного окисла железа.

a) Для FeO:
Количество молей FeO = Масса FeO / Молярная масса FeO
Количество молей FeO = 0,1000 г / 55,85 г/моль = 0,001790 молей

Если количество молей FeO равно 0,001250 молей (количество молей железа в соединении), тогда это окисление железа не может быть FeO.

b) Для Fe2O3:
Количество молей Fe2O3 = Масса Fe2O3 / Молярная масса Fe2O3
Количество молей Fe2O3 = 0,1000 г / 159,69 г/моль = 0,0006262 молей

Если количество молей Fe2O3 равно 0,001250 молей (количество молей железа в соединении), тогда это окисление железа не может быть Fe2O3.

c) Для Fe3O4:
Количество молей Fe3O4 = Масса Fe3O4 / Молярная масса Fe3O4
Количество молей Fe3O4 = 0,1000 г / 231,53 г/моль = 0,0004314 молей

Если количество молей Fe3O4 равно 0,001250 молей (количество молей железа в соединении), тогда это окисление железа может быть Fe3O4.

Итак, формула анализируемого окисла железа, когда после растворения 0,1000 г навески неизвестного окисла железа и восстановления металла до Fe2+ на титрование израсходовано 12,61 мл 0,09930 н. Кгсгоо, оказывается Fe3O4.

Демонстрация:
Окислительное состояние железа в анализируемом окисле Fe3O4.

Совет:
Чтобы лучше понять и изучить окислительное состояние железа в окислах, вам рекомендуется ознакомиться с определением окислительного состояния и освоить методы титрования.

Дополнительное задание:
Определите окислительное состояние железа в следующих окислах:
а) Fe2O3
б) FeO2
в) FeSO4