Номер 10, страница 31 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Вы не раз видели ржавчину $Fe_3O_4$ — коричнево-рыжий продукт взаимодействия железа с кислородом воздуха. Напишите уравнение этой реакции и объясните, почему при ржавлении масса железного предмета увеличивается.

Напишите уравнение этой реакции

Взаимодействие железа с кислородом воздуха с образованием оксида железа(II,III) ($Fe_3O_4$), также известного как железная окалина, описывается следующим уравнением химической реакции. Стоит отметить, что в условии задачи указан именно $Fe_3O_4$, хотя обычная бытовая ржавчина имеет более сложный состав.

Уравнение реакции:

$3Fe + 2O_2 \rightarrow Fe_3O_4$

В этой реакции три атома железа ($Fe$) соединяются с двумя молекулами кислорода ($O_2$) с образованием одной формульной единицы оксида железа(II,III).

Ответ: $3Fe + 2O_2 \rightarrow Fe_3O_4$.

Объясните, почему при ржавлении масса железного предмета увеличивается

Увеличение массы железного предмета при ржавлении является прямым следствием закона сохранения массы. Этот закон гласит, что масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.

В процессе ржавления происходит химическая реакция между твердым веществом — железом ($Fe$), и газообразным веществом — кислородом ($O_2$), который является составной частью воздуха. Продукт реакции — ржавчина ($Fe_3O_4$) — является твердым веществом и остается на поверхности железного предмета.

Таким образом, масса конечного продукта (ржавчины) складывается из массы исходного железа и массы кислорода, который присоединился к железу из воздуха. Поскольку к первоначальной массе железа добавилась масса кислорода, общая масса твердого предмета (железо + ржавчина) становится больше, чем масса чистого железного предмета до реакции.

Ответ: Масса железного предмета увеличивается, потому что в процессе ржавления железо вступает в химическую реакцию с кислородом из воздуха. Масса образовавшейся ржавчины равна сумме масс исходного железа и присоединившегося к нему кислорода, поэтому она оказывается больше первоначальной массы железного предмета.