Дано (в СИ):
Масса нитрата железа(III) (Fe(NO3)3) = 86,4 г
Найти:
Массу азота (N), теоретически требуемую для получения указанного количества нитрата железа(III).
Решение:
1. Найдем молярную массу нитрата железа(III):
M(Fe(NO3)3) = M(Fe) + 3 * M(NO3)
Где:
M(Fe) = 55,85 г/моль
M(NO3) = 14,01 + 3 * 16,00 = 62,01 г/моль
Следовательно:
M(Fe(NO3)3) = 55,85 + 3 * 62,01 = 55,85 + 186,03 = 241,88 г/моль
2. Теперь найдем количество вещества нитрата железа(III) (n):
n(Fe(NO3)3) = m(Fe(NO3)3) / M(Fe(NO3)3)
n(Fe(NO3)3) = 86,4 г / 241,88 г/моль ≈ 0,358 моль
3. Реакция образования нитрата железа(III) из азота может быть представлена следующим образом:
N2 + 6 HNO3 → 2 Fe(NO3)3 + 3 H2O + 3 NO
Согласно уравнению реакции, 1 моль N2 дает 2 моль Fe(NO3)3.
4. Найдем количество вещества азота (n(N2)):
n(N2) = n(Fe(NO3)3) / 2
n(N2) = 0,358 моль / 2 ≈ 0,179 моль
5. Найдем молярную массу азота:
M(N2) = 2 * 14,01 = 28,02 г/моль
6. Теперь найдем массу азота (m):
m(N2) = n(N2) * M(N2)
m(N2) = 0,179 моль * 28,02 г/моль ≈ 5,02 г
Ответ:
Масса азота, теоретически требуемая для получения нитрата железа(III) массой 86,4 г, составляет приблизительно 5,02 г.