Для решения этой задачи необходимо выполнить несколько шагов. Во-первых, мы должны узнать, сколько аммиака NH3NH₃NH3 потребуется для осаждения 0,15 г железа FeFeFe. Во-вторых, определим, какой объем 10%-ного раствора аммиака потребуется для этой реакции.
Определение количества железа:
Молярная масса железа FeFeFe составляет примерно 55,85 г/моль. Для 0,15 г железа число молей можно рассчитать как:
Определение объёма 10%-ного раствора аммиака:
10%-ный раствор аммиака содержит 10 г NH₃ на 100 мл раствора. Таким образом, в 1 мл 10%-ного раствора содержится 0,1 г аммиака. Для того чтобы найти объем раствора, который нам нужен, можем использовать следующую формулу:
Для решения этой задачи необходимо выполнить несколько шагов. Во-первых, мы должны узнать, сколько аммиака NH3NH₃NH3 потребуется для осаждения 0,15 г железа FeFeFe. Во-вторых, определим, какой объем 10%-ного раствора аммиака потребуется для этой реакции.
Определение количества железа: Молярная масса железа FeFeFe составляет примерно 55,85 г/моль. Для 0,15 г железа число молей можно рассчитать как:
n<em>Fe=m</em>FeMFe=0,15 г55,85 г/моль≈0,00268 моль n<em>{\text{Fe}} = \frac{m</em>{\text{Fe}}}{M_{\text{Fe}}} = \frac{0,15 \text{ г}}{55,85 \text{ г/моль}} \approx 0,00268 \text{ моль}
n<em>Fe=MFe m</em>Fe =55,85 г/моль0,15 г ≈0,00268 моль
Реакция осаждения: Аммиак "реагирует" с железом в растворе, образуя гидроксид железа. В общем виде, реакция может быть представлена как:
Fe2++2NH3+2H2O→Fe(OH)2+2NH4+ \text{Fe}^{2+} + 2\text{NH}_3 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 + 2\text{NH}_4^+
Fe2++2NH3 +2H2 O→Fe(OH)2 +2NH4+
На один моль железа необходимо два моля аммиака. Значит, количество аммиака, необходимое для осаждения 0,00268 моль железа:
nNH<em>3=2⋅n</em>Fe=2⋅0,00268 моль≈0,00536 моль n_{\text{NH}<em>3} = 2 \cdot n</em>{\text{Fe}} = 2 \cdot 0,00268 \text{ моль} \approx 0,00536 \text{ моль}
nNH<em>3 =2⋅n</em>Fe=2⋅0,00268 моль≈0,00536 моль
Расчет массы аммиака: Молярная масса аммиака NH3NH₃NH3 примерно равна 17 г/моль. Теперь вычислим массу аммиака, необходимую для 0,00536 моль:
mNH<em>3=n</em>NH<em>3⋅M</em>NH3=0,00536 моль⋅17 г/моль≈0,0911 г m_{\text{NH}<em>3} = n</em>{\text{NH}<em>3} \cdot M</em>{\text{NH}_3} = 0,00536 \text{ моль} \cdot 17 \text{ г/моль} \approx 0,0911 \text{ г}
mNH<em>3 =n</em>NH<em>3⋅M</em>NH3 =0,00536 моль⋅17 г/моль≈0,0911 г
Определение объёма 10%-ного раствора аммиака: 10%-ный раствор аммиака содержит 10 г NH₃ на 100 мл раствора. Таким образом, в 1 мл 10%-ного раствора содержится 0,1 г аммиака. Для того чтобы найти объем раствора, который нам нужен, можем использовать следующую формулу:
V=mNH3c=0,0911 г0,1 г/мл≈0,911 мл V = \frac{m_{\text{NH}_3}}{c} = \frac{0,0911 \text{ г}}{0,1 \text{ г/мл}} \approx 0,911 \text{ мл}
V=cmNH3 =0,1 г/мл0,0911 г ≈0,911 мл
Таким образом, для осаждения 0,15 г железа потребуется приблизительно 0,911 мл 10%-ного раствора аммиака.