Сколько хлора (в литрах при нормальных условиях) реагирует с 14 г железа? Какое количество молей и атомов хлора

Задача требует установить, сколько литров хлора при нормальных условиях реагирует с 14 г железа, а также найти количество молей и атомов хлора, содержащихся в этом объеме хлора. Давайте решим эту задачу пошагово.

Шаг 1: Найдем молярную массу хлора (Cl).
Молярная масса хлора равна 35,45 г/моль. Это означает, что 1 моль хлора весит 35,45 г.

Шаг 2: Определим количество молей железа (Fe).
Для этого воспользуемся молярной массой железа. Молярная масса железа составляет примерно 55,85 г/моль.

Количество молей железа можно найти, разделив массу железа на его молярную массу:
\[\text{Количество молей железа} = \frac{\text{Масса железа}}{\text{Молярная масса железа}} = \frac{14 \, \text{г}}{55,85 \, \text{г/моль}}\]

Подставим значения и выполним вычисления:
\[\text{Количество молей железа} = \frac{14}{55,85} \approx 0,250 \, \text{моль}\]

Шаг 3: Определим соотношение между реагентами, используя уравнение реакции.

Согласно уравнению реакции между хлором и железом, одна моль железа реагирует с двумя молями хлора. То есть, соотношение между железом и хлором равно 1:2.

Шаг 4: Найдем количество молов хлора.
Мы знаем, что соотношение между хлором и железом равно 2:1. Таким образом, количество молей хлора будет в два раза больше, чем количество молей железа.

\[\text{Количество молей хлора} = 2 \times \text{Количество молей железа} = 2 \times 0,250 = 0,500 \, \text{моль}\]

Шаг 5: Найдем количество атомов хлора.
Один моль вещества содержит примерно \(6,022 \times 10^{23}\) элементарных частиц (атомов, молекул и т. д.). Поэтому, чтобы найти количество атомов хлора, умножим количество молей хлора на \(6,022 \times 10^{23}\).

\[\text{Количество атомов хлора} = \text{Количество молей хлора} \times (6,022 \times 10^{23}) = 0,500 \times (6,022 \times 10^{23})\]

Вычислим:
\[\text{Количество атомов хлора} \approx 3,011 \times 10^{23} \, \text{атомов}\]

Итак, подводя итоги, для реакции между 14 г железа и хлором, мы получаем, что реагенты реагируют в соотношении 1:2. После реакции потребуется 0,500 моль хлора при нормальных условиях (или примерно 0,892 л хлора, так как 1 моль газа занимает приблизительно 22,4 л при нормальных условиях). Количество атомов хлора составляет примерно \(3,011 \times 10^{23}\) атомов.