Номер 8, страница 84 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

8. Определите, какое из соединений железа – $Fe_2O_3$ или $Fe_3O_4$ – богаче железом.

Чтобы определить, какое из соединений — оксид железа(III) $Fe_2O_3$ или оксид железа(II,III) $Fe_3O_4$ — богаче железом, необходимо найти массовую долю ($\omega$) железа в каждом из них. Соединение с большей массовой долей железа и будет считаться более богатым этим элементом.

Массовая доля элемента в веществе вычисляется по формуле:

$\omega(\text{элемента}) = \frac{n \cdot Ar(\text{элемента})}{Mr(\text{вещества})} \cdot 100\%$

где $n$ — это количество атомов элемента в формуле, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, а $Mr$ — относительная молекулярная масса вещества.

Дано:

Соединения: $Fe_2O_3$ и $Fe_3O_4$.

Относительные атомные массы (из Периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева, округленные):

$Ar(Fe) = 56$

$Ar(O) = 16$

Найти:

Сравнить массовые доли железа, $\omega(Fe)$, в $Fe_2O_3$ и $Fe_3O_4$.

Решение:

1. Расчет массовой доли железа в $Fe_2O_3$ (оксид железа(III)).

Сначала вычислим относительную молекулярную массу $Fe_2O_3$:

$Mr(Fe_2O_3) = 2 \cdot Ar(Fe) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160$.

Теперь рассчитаем массовую долю железа в этом оксиде:

$\omega(Fe \text{ в } Fe_2O_3) = \frac{2 \cdot Ar(Fe)}{Mr(Fe_2O_3)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 56}{160} \cdot 100\% = \frac{112}{160} \cdot 100\% = 0.7 \cdot 100\% = 70\%$.

2. Расчет массовой доли железа в $Fe_3O_4$ (оксид железа(II,III), железная окалина).

Вычислим относительную молекулярную массу $Fe_3O_4$:

$Mr(Fe_3O_4) = 3 \cdot Ar(Fe) + 4 \cdot Ar(O) = 3 \cdot 56 + 4 \cdot 16 = 168 + 64 = 232$.

Рассчитаем массовую долю железа в данном оксиде:

$\omega(Fe \text{ в } Fe_3O_4) = \frac{3 \cdot Ar(Fe)}{Mr(Fe_3O_4)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 56}{232} \cdot 100\% = \frac{168}{232} \cdot 100\% \approx 0.7241 \cdot 100\% \approx 72.4\%$.

3. Сравнение результатов.

Массовая доля железа в $Fe_2O_3$ составляет $70\%$.

Массовая доля железа в $Fe_3O_4$ составляет примерно $72.4\%$.

Поскольку $72.4\% > 70\%$, соединение $Fe_3O_4$ содержит больше железа по массе.

Ответ: Соединение $Fe_3O_4$ богаче железом.