Сколько объема (нормальных условий) кислорода требуется для полного сгорания смеси массой, включающей 6% массовой доли

Для решения этой задачи нам необходимо использовать уравнение реакции полного сгорания между железом и порошком магния, а также знать молекулярные массы обоих веществ. Давайте начнем с определения уравнения реакции сгорания:

\[Fe + Mg \rightarrow MgO + FeO\]

Теперь нам нужно определить молекулярные массы каждого вещества. Молекулярная масса железа (Fe) составляет 55,845 г/моль, а молекулярная масса магния (Mg) равна 24,305 г/моль.

Теперь приступим к решению задачи. Предположим, что у нас имеется 100 г смеси массой, включающей 6% железа. Это означает, что в смеси содержится 6 г железа (100 г * 0,06).

Согласно уравнению реакции, для полного сгорания каждого 1 моля железа требуется 1 моль магния. Таким образом, для 6 г железа потребуется также 6 г магния.

Рассмотрим теперь потребность в кислороде. По уравнению реакции мы видим, что для полного сгорания 1 моля магния требуется половина моля кислорода, то есть 0,5 моля кислорода. Следовательно, для 6 г магния потребуется 0,5 * 6 = 3 г кислорода.

Теперь мы знаем, что для полного сгорания 6 г железа и 6 г магния требуется 3 г кислорода. Для решения задачи по объему кислорода нам необходимо знать его плотность. Плотность кислорода при нормальных условиях (0 градусов Цельсия, 1 атмосферное давление) составляет около 1,429 г/л.

Для расчета объема кислорода воспользуемся формулой:

\[V = \frac{m}{\rho}\]

где \(V\) - объем кислорода, \(m\) - масса кислорода, \(\rho\) - плотность кислорода.

Подставив значения, получим:

\[V = \frac{3\ г}{1,429\ г/л} \approx 2,1\ л\]

Таким образом, для полного сгорания смеси массой, включающей 6% массовой доли железа, с порошком магния потребуется около 2,1 литра кислорода при нормальных условиях.