Нужна помощь с химией! Теплоты образования (Q_обр) FeO, Fe3O4 и Fe2O3 соответственно равны 266,5, 1117 и 822,2 кДж/моль. Определите количество выделившейся теплоты при сгорании 16,8 г железа в чистом кислороде.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам необходимо определить, какие оксиды образуются при сгорании железа в кислороде.

Сначала найдем молярные массы соответствующих оксидов:FeO: Fe = 55,85 г/моль, O = 16 г/моль, FeO = 55,85 + 16 = 71,85 г/моль.Fe3O4: Fe3O4 = 3(55,85) + 4(16) = 159,7 г/моль.Fe2O3: Fe2O3 = 2(55,85) + 3(16) = 159,7 г/моль.Теперь найдем количество вещества Fe в исходном образце (16,8 г железа):

n(Fe) = m/M = 16,8/55,85 = 0,3 моль.

Определим, сколько моль каждого оксида образуется при сгорании 0,3 моль Fe:

a) FeO: Fe + 0,5O2 = FeO => 0,3 моль Fe требуется для образования 0,3 моль FeO.

b) Fe3O4: 3Fe + 2O2 = Fe3O4 => 0,3 моль Fe требуется для образования 0,1 моль Fe3O4.

c) Fe2O3: 2Fe + 1,5O2 = Fe2O3 => 0,3 моль Fe требуется для образования 0,15 моль Fe2O3.

Теперь найдем количество теплоты, выделившейся при образовании каждого оксида:

Q_обр(FeO) = 266,5 кДж/моль 0,3 моль = 79,95 кДж.
Q_обр(Fe3O4) = 1117 кДж/моль 0,1 моль = 111,7 кДж.
Q_обр(Fe2O3) = 822,2 кДж/моль * 0,15 моль = 123,33 кДж.

Наконец, найдем общее количество выделившейся теплоты при сгорании 16,8 г железа:

Q = Q_обр(FeO) + Q_обр(Fe3O4) + Q_обр(Fe2O3) = 79,95 + 111,7 + 123,33 = 314,98 кДж.

Таким образом, при сгорании 16,8 г железа в чистом кислороде выделяется 314,98 кДж теплоты.