Массовая доля углерода в образце чугуна составляет 1,12 %. Приняв, что он весь входит в состав цементита, рассчитайте массовую долю последнего в этом образце.
от

1 Ответ

Дано:

- Массовая доля углерода в образце чугуна = 1,12 % = 0,0112

Принимаем, что весь углерод входит в состав цементита (Fe3C).

Найти:

- Массовую долю цементита в образце чугуна.

Решение:

1. Найдем молярные массы компонентов в цементите:
- Молярная масса железа (Fe) = 55,85 г/моль
- Молярная масса углерода (C) = 12,01 г/моль

Молярная масса цементита (Fe3C):
M(Fe3C) = 3 * M(Fe) + M(C)
M(Fe3C) = 3 * 55,85 + 12,01 ≈ 179,56 г/моль

2. Теперь найдем массу углерода в цементите из общей массы чугуна. Пусть общая масса образца чугуна = 100 г (для удобства расчетов). Тогда масса углерода:
m(C) = 0,0112 * 100 g = 1,12 г

3. Определим количество молей углерода:
n(C) = m(C) / M(C)
n(C) = 1,12 g / 12,01 g/моль ≈ 0,0931 моль

4. В цементите на 1 моль углерода приходится 3 моли железа. Найдем количество молей цементита:
n(Fe3C) = n(C) = 0,0931 моль

5. Теперь найдем массу цементита:
m(Fe3C) = n(Fe3C) * M(Fe3C)
m(Fe3C) = 0,0931 моль * 179,56 g/моль ≈ 16,71 г

6. Рассчитаем массовую долю цементита в образце чугуна:
mass fraction(Fe3C) = m(Fe3C) / total mass * 100%
mass fraction(Fe3C) = 16,71 g / 100 g * 100% ≈ 16,71 %

Ответ:
Массовая доля цементита в образце чугуна составляет примерно 16,71 %.
от