Домашнее задание по аналитической химии Какой объём 10%-ного раствора аммиака следует взять для осаждения 0,15 г железа?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи необходимо выполнить несколько шагов. Во-первых, мы должны узнать, сколько аммиака (NH₃) потребуется для осаждения 0,15 г железа (Fe). Во-вторых, определим, какой объем 10%-ного раствора аммиака потребуется для этой реакции.

Определение количества железа: Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 55,85 г/моль. Для 0,15 г железа число молей можно рассчитать как:

[
n{\text{Fe}} = \frac{m{\text{Fe}}}{M_{\text{Fe}}} = \frac{0,15 \text{ г}}{55,85 \text{ г/моль}} \approx 0,00268 \text{ моль}
]

Реакция осаждения: Аммиак "реагирует" с железом в растворе, образуя гидроксид железа. В общем виде, реакция может быть представлена как:

[
\text{Fe}^{2+} + 2\text{NH}_3 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 + 2\text{NH}_4^+
]

На один моль железа необходимо два моля аммиака. Значит, количество аммиака, необходимое для осаждения 0,00268 моль железа:

[
n_{\text{NH}3} = 2 \cdot n{\text{Fe}} = 2 \cdot 0,00268 \text{ моль} \approx 0,00536 \text{ моль}
]

Расчет массы аммиака: Молярная масса аммиака (NH₃) примерно равна 17 г/моль. Теперь вычислим массу аммиака, необходимую для 0,00536 моль:

[
m_{\text{NH}3} = n{\text{NH}3} \cdot M{\text{NH}_3} = 0,00536 \text{ моль} \cdot 17 \text{ г/моль} \approx 0,0911 \text{ г}
]

Определение объёма 10%-ного раствора аммиака: 10%-ный раствор аммиака содержит 10 г NH₃ на 100 мл раствора. Таким образом, в 1 мл 10%-ного раствора содержится 0,1 г аммиака. Для того чтобы найти объем раствора, который нам нужен, можем использовать следующую формулу:

[
V = \frac{m_{\text{NH}_3}}{c} = \frac{0,0911 \text{ г}}{0,1 \text{ г/мл}} \approx 0,911 \text{ мл}
]

Таким образом, для осаждения 0,15 г железа потребуется приблизительно 0,911 мл 10%-ного раствора аммиака.