Вопрос школьника
Какую формулу имеет кристаллогидрат сульфата железа (III), если в 5,08 г вещества содержится 10,836*1023 атомов кислорода?
Ответ от учителя
Для того чтобы определить формулу кристаллогидрата сульфата железа (III), необходимо знать количество атомов железа, серы и воды в молекуле кристаллогидрата.
Из условия задачи известно, что в 5,08 г вещества содержится 10,836*10^23 атомов кислорода. Для того чтобы найти количество молекул воды в кристаллогидрате, необходимо разделить общее количество атомов кислорода на количество атомов кислорода в одной молекуле воды:
10,836*10^23 / 3 = 3,612*10^23 молекул воды
Так как кристаллогидрат содержит железо (III) и сульфат, то необходимо определить количество атомов железа и серы в молекуле сульфата железа (III). Формула сульфата железа (III) Fe2(SO4)3, что означает, что в одной молекуле сульфата железа (III) содержится 2 атома железа и 3 атома серы.
Для того чтобы найти количество атомов железа в кристаллогидрате, необходимо разделить массу железа на молярную массу железа:
5,08 г / 55,85 г/моль = 0,091 моль железа
Так как в одной молекуле сульфата железа (III) содержится 2 атома железа, то в кристаллогидрате содержится:
0,091 моль * 2 = 0,182 моль атомов железа
Для того чтобы найти количество атомов серы в кристаллогидрате, необходимо разделить массу серы на молярную массу серы:
5,08 г / 32,06 г/моль = 0,159 моль серы
Так как в одной молекуле сульфата железа (III) содержится 3 атома серы, то в кристаллогидрате содержится:
0,159 моль * 3 = 0,477 моль атомов серы
Таким образом, формула кристаллогидрата сульфата железа (III) будет Fe2(SO4)3·xH2O, где x — количество молекул воды в кристаллогидрате. Из расчетов выше было определено, что в кристаллогидрате содержится 3,612*10^23 молекул воды. Молярная масса воды равна 18,02 г/моль, поэтому масса воды в кристаллогидрате равна:
3,612*10^23 * 18,02 г/моль = 6,508 г
Таким образом, формула кристаллогидрата сульфата железа (III) будет Fe2(SO4)3·15H2O.
