Задача 4. При выдерживании 0,5 моль Fe(OH)2 во влажной атмосфере получили 48,0 г Fe(OH)3. Определите массовую долю выхода гидроксида железа(III) от теоретически возможного.

Эта задача относится к химии, поэтому будем использовать протокол 3.1.

1. Определение исходных данных:

• Дано:
• Количество вещества Fe(OH)₂ = 0.5 моль
• Получено Fe(OH)₃ = 48.0 г
• Найти: массовую долю выхода Fe(OH)₃.

2. Напишем уравнение реакции:

Реакция окисления гидроксида железа(II) во влажной атмосфере:

\[ 4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3 \]

3. Рассчитаем теоретическую массу Fe(OH)₃:

Сначала найдем молярную массу Fe(OH)₃:

\[ M(Fe(OH)_3) = M(Fe) + 3 \cdot (M(O) + M(H)) = 56 + 3 \cdot (16 + 1) = 56 + 3 \cdot 17 = 56 + 51 = 107 \text{ г/моль} \]

Согласно уравнению реакции, из 4 моль Fe(OH)₂ получается 4 моль Fe(OH)₃. Значит, из 0.5 моль Fe(OH)₂ теоретически должно получиться 0.5 моль Fe(OH)₃.

Теоретическая масса Fe(OH)₃:

\[ m_{теор}(Fe(OH)_3) = n(Fe(OH)_3) \cdot M(Fe(OH)_3) = 0.5 \text{ моль} \cdot 107 \text{ г/моль} = 53.5 \text{ г} \]

4. Рассчитаем массовую долю выхода:

Массовая доля выхода продукта вычисляется по формуле:

\[ \text{Выход} = \frac{m_{фактическая}}{m_{теоретическая}} \cdot 100\% \]

\[ \text{Выход} = \frac{48.0 \text{ г}}{53.5 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 89.72\% \]

Ответ:

Массовая доля выхода гидроксида железа(III) составляет приблизительно 89.72%.