Какой должна быть масса оксида железа (II), чтобы масса железа в нём была равна массе железа в оксиде железа (III)?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы найти массу оксида железа (II) (FeO), при которой масса железа в нем будет равна массе железа в оксиде железа (III) (Fe2O3), нужно сначала рассчитать содержание железа в каждом из соединений.

Определим молекулярные массы:

Молекулярная масса FeO:

Fe = 55.85 г/мольO = 16.00 г/мольМолекулярная масса FeO = 55.85 + 16.00 = 71.85 г/моль

Молекулярная масса Fe2O3:

Fe = 55.85 г/мольO = 16.00 г/мольМолекулярная масса Fe2O3 = 2 × 55.85 + 3 × 16.00 = 159.7 г/моль

Найдём содержание железа в каждом из оксидов:

Масса железа в FeO: 55.85 г/моль из 71.85 г/мольМасса железа в Fe2O3: 2 × 55.85 = 111.7 г из 159.7 г/моль

Выразим содержание железа как процент:

Доля железа в FeO = (55.85 / 71.85) = 0.777Доля железа в Fe2O3 = (111.7 / 159.7) = 0.698

Теперь предположим, что мы берем (x) грамм FeO. Масса железа в этом количестве будет (x \times 0.777).

Сравним её с масой железа в том числе Fe2O3, допустим, что мы берем (y) грамм Fe2O3, тогда масса железа там будет (y \times 0.698).

По условию задачи, масса железа в FeO равна массе железа в Fe2O3:
[
x \times 0.777 = y \times 0.698
]

Теперь подставим конкретное значение для (y) (например, (y = 159.7) г, чтобы взять 1 моль Fe2O3) и найдем (x):
[
x \times 0.777 = 159.7 \times 0.698
]
[
x \times 0.777 = 111.7
]
[
x = \frac{111.7}{0.777} \approx 143.2 \text{ г}
]

Таким образом, масса оксида железа (II), чтобы масса железа в нём была равна массе железа в оксиде железа (III), должна составлять примерно 143.2 граммов.