дано:
- массовая доля воды в ржавчине = 31,03%
- формула оксида железа(III) = Fe2O3
- молярная масса Fe = 55,85 г/моль
- молярная масса O = 16,00 г/моль
- молярная масса H2O = 18,02 г/моль
найти:
число молекул воды на 100 формульных единиц оксида железа(III).
решение:
1. Сначала найдем молярную массу оксида железа(III):
м(Fe2O3) = 2 * м(Fe) + 3 * м(O)
м(Fe2O3) = 2 * 55,85 г/моль + 3 * 16,00 г/моль
м(Fe2O3) = 111,7 г/моль + 48,0 г/моль
м(Fe2O3) = 159,7 г/моль
2. Рассчитаем массу воды в 100 г ржавчины:
масса ржавчины = 100 г
масса воды = 100 г * (31,03 / 100) = 31,03 г
3. Найдем количество молей воды:
n(H2O) = масса воды / молярная масса H2O
n(H2O) = 31,03 г / 18,02 г/моль ≈ 1,721 моль
4. Теперь найдем количество формульных единиц оксида железа(III) в 100 г ржавчины:
масса оксида железа(III) = 100 г - масса воды
масса оксида железа(III) = 100 г - 31,03 г = 68,97 г
Теперь найдем количество молей оксида железа(III):
n(Fe2O3) = масса оксида железа(III) / молярная масса Fe2O3
n(Fe2O3) = 68,97 г / 159,7 г/моль ≈ 0,432 моль
5. Найдем число формульных единиц оксида железа(III):
число формульных единиц = n(Fe2O3) * NA, где NA - число Авогадро (≈ 6,022 * 10^23)
число формульных единиц = 0,432 моль * 6,022 * 10^23 ≈ 2,60 * 10^23 формульных единиц
6. Теперь вычислим общее количество молекул воды, которое соответствует 100 формульным единицам оксида железа(III). В каждой формульной единице Fe2O3 содержится 0 молекул H2O, но мы знаем, что в ржавчине присутствует вода.
число молекул воды на 100 формульных единиц = n(H2O) / n(Fe2O3) * число формульных единиц
число молекул воды ≈ 1,721 моль / 0,432 моль * 2,60 * 10^23 ≈ 1,04 * 10^24 молекул
ответ:
На 100 формульных единиц оксида железа(III) в образце ржавчины приходится примерно 1,04 * 10^24 молекул воды.