Ein Chemielaborant erhält die Aufgabe für seine Firma 200 kg Eisen(II)-oxid herzustellen. Wie viel Liter Sauerstoff (bei Raumtemperatur) und wie viel kg Eisen sind dazu nötig?

2Fe+O2--2FeO Reaktionsgleichung

Пока химики не пришли, посмотрите, вот тут подобные вопросы тоже задают и им даже кто-то отвечает

1. Обозначим переменные:

• x - количество молей железа (Fe)
• y - количество молей кислорода (O2)

2. Запишем уравнения:

Уравнение 1:

• x + y = 2, где 2 - общее количество молей оксида железа (II) (FeO), полученное из 200 кг смеси (200000 г / 71,85 г/моль = 2792,5 моль).

Уравнение 2:

• Стехиометрическое соотношение: x = 2y (из уравнения 2Fe + O2 = 2FeO)

3. Решение системы уравнений:

• Подставим второе уравнение в первое: 2y + y = 2
  3y = 2
  y = 2/3
• Подставим значение y во второе уравнение: x = 2 * (2/3) x = 4/3

4. Расчет массы Fe и O2:

• Масса Fe = x * 55,85 г/моль = (4/3) моль * 55,85 г/моль = 74,47 кг
• Масса O2 = y * 32 г/моль = (2/3) моль * 32 г/моль = 21,33 кг

Ответ:

• Для получения 200 кг смеси FeO потребуется:
  • 74,47 кг железа (Fe).
  • 21,33 кг кислорода (O2).

Спасибо, ответы ваши к сожалению не верны.

У меня к вам вопрос, как граммы превратились в кг? Здесь - Масса Fe = x * 55,85 г/моль = (4/3) моль * 55,85 г/моль = 74,47 кг

и здесь - Масса O2 = y * 32 г/моль = (2/3) моль * 32 г/моль = 21,33 кг

Вот ответы учителя 155,46 кг Eisen и 33402,9 L Sauerstoff

Вот еще вариант решения, предложенный исск. интелектом

Решение:

1. Рассчитаем количество молей FeO:

• Молярная масса FeO = 71,84 г/моль
• Количество молей FeO = Масса FeO / Молярная масса FeO
• Количество молей FeO = 200 000 г / 71,84 г/моль = 2792,2 моль

2. Используем стехиометрию реакции:

• Согласно уравнению, 2 моль Fe реагируют с 1 моль O2, образуя 2 моль FeO.
• Следовательно, для 2792,2 моль FeO потребуется 2792,2 моль / 2 моль/FeO * 1 моль/O2 = 1396,1 моль O2

3. Рассчитаем массу железа (Fe):

• Молярная масса Fe = 55,85 г/моль
• Масса Fe = Количество молей Fe * Молярная масса Fe
• Масса Fe = 2792,2 моль * 55,85 г/моль = 156 241,57 г = 156,24 кг

4. Рассчитаем объем кислорода (O2):

• В условиях задачи не указана точная комнатная температура, поэтому будем использовать стандартные условия (0°C и 1 атм).
• При этих условиях 1 моль любого идеального газа занимает 22,4 л.
• Объем O2 = Количество молей O2 * Молярный объем газа (при стандартных условиях)
• Объем O2 = 1396,1 моль * 22,4 л/моль = 31 362,24 л

Ответ:

• Для производства 200 кг оксида железа(II) потребуется:
  • 156,24 кг железа (Fe).
  • 31 362,24 л кислорода (O2) при комнатной температуре (0°C и 1 атм).
    
    
    

Спасибо, мы разобрались.

74 + 21 кг даже 100 кг не получается в сумме. Минимум на фактор 2 где-то ошиблись.

Такое можно проще без уравнений решить. 200 кг это 2792,5 моль. Железа нужно один к одному, то есть те же 2792,5 моль. Умножаем на 55,85 г/моль, получаем 156 кг железа.

Кислорода нужно в половину меньше по количеству молекул. Значит 2792,5/2. И это умножаем на объём идеального газа при комнатной температуре, что в химии обозначает 20 или 25 градусов (не 0 °C). Возьмём Standardbedingungen, это 1 атмосфера и 25 °C. В таком случае это 24,5 л. Получается 34208 литров.

У меня к вам вопрос, как граммы превратились в кг? Здесь - Масса Fe = x * 55,85 г/моль = (4/3) моль * 55,85 г/моль = 74,47 кг

Там в уравнении 1 число два похоже на какую-то условную единицу для соотношения. В неё 200 кг как-то кроются. Но как раз в этом факторе 2 по-моему и есть ошибка. Я бы для немецкой школы такие уравнения не составляла. Никогда такого не видела, даже в универе. Всё можно посчитать проще.