Каков выход хлорида железа (III) при сжигании железа в сосуде с 21,3 г хлора, если получено 24,3 г продукта реакции?

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала определим соотношение между массой хлора и массой хлорида железа (III) в реакции. Мы знаем, что хлор используется для образования хлорида железа (III), а масса хлора должна быть равна суммарной массе хлорида железа (III).

1) Поскольку масса хлора составляет 21,3 г, то масса хлорида железа (III) также будет 21,3 г, так как все атомы хлора должны быть включены в реакцию.

Теперь давайте рассмотрим уравнение реакции сгорания железа:

\[4Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3\]

2) На основе уравнения реакции мы видим, что каждый атом железа соединяется с 3 атомами хлора, образуя 2 молекулы хлорида железа (III).

3) Масса хлорида железа (III), полученная при реакции, составляет 24,3 г.

Используя эти данные, мы можем сделать следующие вычисления:

4) Найдем молярную массу хлорида железа (III):

Молярная масса железа (Fe) = 55,85 г/моль
Молярная масса хлора (Cl) = 35,45 г/моль

Так как в хлориде железа (III) содержится две молекулы хлора, молярная масса хлорида железа (III) будет:

Молярная масса хлорида железа (III) = (55,85 г/моль + 3 * 35,45 г/моль) * 2 = 162,2 г/моль

5) Теперь определим количество молей хлорида железа (III), полученного при реакции:

Количество молей = масса / молярная масса = 24,3 г / 162,2 г/моль ≈ 0,15 моль

6) Как мы установили ранее, каждый атом железа соединяется с 3 атомами хлора, образуя 2 молекулы хлорида железа (III). Таким образом, количество молекул хлорида железа (III) будет:

Количество молекул = количество молей хлорида железа (III) * (2/0.15) ≈ 3.33 * 10^{23} молекул.

Вот и все! При сжигании железа в сосуде с 21,3 г хлора и получении 24,3 г хлорида железа (III), количество молекул хлорида железа (III) будет примерно равно 3.33 * 10^{23} молекул.