Номер 3, страница 16 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Дано:

масса порции красного железняка ($Fe_2O_3$) $m(Fe_2O_3) = 320$ г

Найти:

химическое количество оксида железа(III) - $n(Fe_2O_3)$

число атомов железа - $N(Fe)$

Решение

В условии задачи предполагается, что порция красного железняка состоит из чистого оксида железа(III), химическая формула которого $Fe_2O_3$.

Вычислите химическое количество оксида железа(III) в порции красного железняка

1. Определим молярную массу оксида железа(III) ($M(Fe_2O_3)$), используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева: $Ar(Fe) \approx 56$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(Fe_2O_3) = 2 \cdot Ar(Fe) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160$ г/моль.

2. Вычислим химическое количество ($n$) оксида железа(III) в порции массой 320 г по формуле:

$n = \frac{m}{M}$

$n(Fe_2O_3) = \frac{m(Fe_2O_3)}{M(Fe_2O_3)} = \frac{320 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 2$ моль.

Ответ: химическое количество оксида железа(III) равно 2 моль.

Вычислите число атомов железа в этой же порции

1. Из химической формулы $Fe_2O_3$ следует, что одна формульная единица вещества содержит 2 атома железа. Следовательно, количество вещества атомов железа будет в два раза больше количества вещества оксида железа(III).

$n(Fe) = 2 \cdot n(Fe_2O_3) = 2 \cdot 2 \text{ моль} = 4$ моль.

2. Найдем число атомов железа ($N(Fe)$), используя постоянную Авогадро $N_A \approx 6.02 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹ и формулу:

$N = n \cdot N_A$

$N(Fe) = n(Fe) \cdot N_A = 4 \text{ моль} \cdot 6.02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 24.08 \cdot 10^{23} \approx 2.41 \cdot 10^{24}$.

Ответ: число атомов железа в порции равно $2.41 \cdot 10^{24}$.