Какой объем воздуха (н.у.) потребуется для окисления 100 г железа до железной окалины, учитывая, что объемная

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Лавуазье-Лапласа, который утверждает, что масса вещества, окисляющегося или вступающего в реакцию, равна массе продуктов реакции. Формула для этой задачи выглядит так:

\( \frac{{m_1}}{{M_1 \times V_1}} = \frac{{m_2}}{{M_2 \times V_2}} \)

Где:
\( m_1 \) - масса вещества, окисляющегося (в данном случае железо) в граммах,
\( M_1 \) - молярная масса вещества, окисляющегося (железа) в г/моль,
\( V_1 \) - объем вещества, окисляющегося (железа) в литрах,
\( m_2 \) - масса продуктов реакции (железной окалины) в граммах,
\( M_2 \) - молярная масса продуктов реакции (железной окалины) в г/моль,
\( V_2 \) - объем продуктов реакции (железной окалины) в литрах.

В данной задаче мы знаем массу железа (\( m_1 = 100 \) г), молярную массу железа (\( M_1 = 55,85 \) г/моль) и молекулярный объем кислорода (\( V_1 \)).

Чтобы найти массу продуктов реакции (\( m_2 \)), сначала выразим \( V_2 \) из формулы:

\( V_2 = \frac{{m_2 \times V_1 \times M_1}}{{m_1 \times M_2}} \)

Теперь подставляем известные значения:

\( V_2 = \frac{{m_2 \times 0,21 \times 32}}{{100 \times 160}} \)

Раскрывая уравнение, получаем:

\( V_2 = \frac{{0,0672 \times m_2}}{{100}} \)

Теперь, чтобы найти объем продуктов реакции (\( V_2 \)), необходимо заметить, что в данной задаче масса продуктов реакции будет равна массе железной окалины. Значит, \( m_2 = 100 \) г.

Подставляем значение \( m_2 \) в уравнение:

\( V_{2} = \frac{{0,0672 \times 100}}{{100}} = 0,0672 \) л

Таким образом, для окисления 100 г железа до железной окалины потребуется объем воздуха (н.у.) равный 0,0672 л (литров).