Сколько водорода (н. у.) реагирует с 80 г оксида железа(II)? Ответ: Какой объем водорода будет?

Содержание: Реакция между водородом и оксидом железа(II)

Разъяснение:
Реакция между водородом и оксидом железа(II) является реакцией восстановления, при которой оксид железа(II) превращается в металлическое железо, а водород вступает в реакцию с оксидом, образуя воду. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

FeO + H₂ → Fe + H₂O

Задача состоит в определении количества водорода, необходимого для реакции с 80 г оксида железа(II).

Для решения этой задачи нам необходимо использовать мольные отношения между реагентами, основываясь на уравнении реакции. Из уравнения видно, что на одну моль оксида железа(II) требуется одна моль водорода. Таким образом, чтобы узнать количество водорода, необходимого для полной реакции с 80 г оксида железа(II), мы должны сначала определить количество моль оксида железа(II), а затем установить соответствующее количество молей водорода.

Найдем количество моль оксида железа(II) с помощью молярной массы. Молярная масса FeO равна сумме атомных масс железа и кислорода:
М(FeO) = М(Fe) + М(O) = 55,85 г/моль + 16,00 г/моль = 71,85 г/моль

Количество моль оксида железа(II) рассчитывается следующим образом:
моль FeO = масса FeO / молярная масса FeO
моль FeO = 80 г / 71,85 г/моль = 1,114 моль

Согласно коэффициенту реакции 1 моль FeO соответствует 1 моль H₂. Таким образом, количество моль водорода равно 1,114 моль.

Затем мы можем преобразовать количество моль водорода в объем, используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная и T - температура.

Так как нам не даны другие параметры, мы не можем точно рассчитать объем водорода. Однако, если предположить, что реакция проходит при стандартных условиях (101,3 кПа и 273 К), мы можем использовать следующее приближение:

V = nRT / P
V = 1,114 моль * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 К / 101,3 кПа
V ≈ 2,99 л

Таким образом, объем водорода, необходимый для реакции с 80 г оксида железа(II), составляет приблизительно 2,99 л.

Совет:
Для понимания реакций в химии, рекомендуется изучать основные концепции стехиометрии и мольных отношений. Знание массовых связей и молярных масс элементов или соединений поможет вам лучше понять, как рассчитывать количество веществ в химических реакциях.

Задание для закрепления:
Чему равно количество молей водорода, если используется 120 г Алюминия (Al) в реакции Al + HCl → AlCl₃ + H₂? Каков объем водорода при стандартных условиях, если предположить, что реакция проходит полностью? (Данные: молярная масса алюминия (Al) = 26,98 г/моль, молярная масса HCl = 36,46 г/моль)