Informacja do zadania 10:

Wodorotlenki metali ciężkich są nietrwałe i łatwo ulegają rozkładowi. W celu zbadania jednej z takich reakcji przeprowadzono następujące doświadczenie: w warunkach beztlenowych z roztworu FeCl₂ wytrącono wodorotlenek żelaza(II). Po pewnym czasie stwierdzono, że z mieszaniny poreakcyjnej wydziela się bezbarwny gaz, który zapala się wybuchowo. Po ustaniu objawów reakcji jej stały produkt odsączono i całkowicie usunięto z niego wodę. Badanie składu tego związku wykazało, że jest to tlenek, zawierający 72,36% masowych żelaza. 

^{Na podstawie: M. Ma, Y. Zhang, Z. Gou i N. Gu, Nanoscale Research Letters, 8 (2013) 16.} 

 

Treść zadania 10.1:

Na podstawie obliczeń ustal wzór otrzymanego tlenku żelaza.  

Obliczenia:

 

 

Rozwiązanie:

Wzór ogólny tlenków żelaza to

$\mathrm{Fe}{}_x\mathrm{O}{}_y$

Obliczmy masę tego tlenku:

$M=55,85\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}\cdot x+16,00\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}\cdot y$

 

Wiemy, że masa żelaza stanowi 72,36%, zatem x wynosi:

$55,85\cdot x=72,36\%$

$x=0,013$

 

Wyliczamy indeks y, skoro masa całego związku to 100%:

$55,85\cdot x+16,00\cdot y=100\%$

$55,85\cdot 0,013+16\cdot y=100\%$

$y=0,017$

Otrzymaliśmy stosunek żelaza do tlenu:

$\begin{array}{cccc}\mathrm{Fe}& :& \mathrm{O}& \\ 0,013& :& 0,017& |:0,013\\ 1& :& 1,3& |\cdot 3\\ 3& :& 4& \end{array}$

 

Odpowiedź: Wzór otrzymanego tlenku żelaza to Fe₃O₄.