Zapiszmy równanie reakcji opisanej w zadaniu:

$\underset{4,2g}{3Fe}+4H_{2}O\to F{e}_3{O}_4+\underset{xd{m}^3}{4H_2\uparrow }$  

Z równania reakcji wynika, że z trzech atomów żelaza możemy otrzymać 4 cząsteczki wodoru. Oznacza to, że z 3^.56g (masa atomowa żelaza) żelaza możemy otrzymać 4^.22,4dm³ wodoru (objętość wodoru w warunkach normalnych). Obliczmy więc objętość wodoru, jaką możemy uzyskać w wyniku reakcji 4,2g żelaza z wodą:

$3\cdot 56gFe-4\cdot 22,4d{m}^3{H}_2$ $3\cdot 56gFe-4\cdot 22,4d{m}^3{H}_2$

$4,2gFe-x$

$x=\frac{4,2g\cdot 4\cdot 22,4d{m}^3}{3\cdot 56g}=2,24d{m}^3$

W wyniku reakcji 4,2 g żelaza możemy otrzymać 2,24 dm³ wodoru. Jednakże reakcja zaszła z wydajnością 85%, więc otrzymano mniej wodoru. Obliczmy objętość wodoru otrzymaną przy tej wydajności reakcji:

$2,24d{m}^3{H}_2-100\%$

$x{H}_2-85\%$

$x=\frac{85\%\cdot 2,24d{m}^3}{100\%}=1,904d{m}^3$

 

Odpowiedź: W wyniku tej reakcji powstało 1,904 dm³ wodoru