Для очистки водопроводной воды от взвешенных частиц глины и песка добавляют небольшое количество Аl2(SO4)3. Почему в этом случае происходит быстрое оседание взвешенных частиц? ответ обоснуйте.
Для решения этой задачи нужно воспользоваться процентным соотношением между массой железа в смеси и массой самой смеси.
1. Найдем массу пирита в смеси.
Пирит составляет 80% или 0.8 от общей массы смеси:
Масса пирита = 0.8 * 400 кг = 320 кг.
2. Найдем массу магнитного железняка в смеси.
Масса магнитного железняка составляет оставшиеся 20% или 0.2 от общей массы смеси:
Масса магнитного железняка = 0.2 * 400 кг = 80 кг.
3. Теперь найдем массу железа в каждом компоненте смеси.
У пирита и магнитного железняка содержится разное количество железа.
- Пирит (FeS2): Так как каждый молекула пирита содержит 1 атом железа, масса железа в пирите составляет 100% или 1 от общей массы пирита:
Масса железа в пирите = 1 * 320 кг = 320 кг.
- Магнитный железняк (Fe3О4): В каждой молекуле магнитного железняка содержится 3 атома железа. Значит, масса железа в магнитном железняке составляет 75% или 0.75 от общей массы магнитного железняка:
Масса железа в магнитном железняке = 0.75 * 80 кг = 60 кг.
4. Наконец, найдем общую массу железа в смеси.
Масса железа в смеси = масса железа в пирите + масса железа в магнитном железняке:
Масса железа в смеси = 320 кг + 60 кг = 380 кг.
Ответ: В смеси пирита и магнитного железняка содержится 380 кг железа.
1. Расчет давления в сосуде:
Давление в сосуде можно рассчитать с использованием уравнения состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление (в Па), V - объем (в м^3), n - количество вещества (в мол), R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура (в К).
В нашем случае, объем сосуда V = 20 л = 0,02 м^3
Количество вещества кислорода n1 = 8 г / 32 г/моль = 0,25 моль
Количество вещества диоксида углерода n2 = 22 г / 44 г/моль = 0,5 моль
Суммарное количество вещества n = n1 + n2 = 0,25 моль + 0,5 моль = 0,75 моль.
Температура T = 125ºC = 125 + 273 = 398 К.
Теперь можем подставить значения в уравнение состояния идеального газа:
P * V = n * R * T
P * 0,02 = 0,75 * 8,314 * 398
P = (0,75 * 8,314 * 398) / 0,02 = 9321 Па.
2. Определение простейшей формулы вещества:
Простейшая формула вещества показывает наименьшее целое отношение атомов различных элементов в соединении.
Для определения простейшей формулы вещества, нам необходимо расчитать количество молей каждого элемента в данном соединении.
Масса водорода H = 3,69% * x г (где x - масса вещества)
Масса фосфора P = 37,77% * x г
Масса кислорода O = 58,54% * x г
Теперь выразим количество молей каждого элемента:
Количество молей водорода n(H) = (масса водорода H) / (молярная масса H)
Количество молей фосфора n(P) = (масса фосфора P) / (молярная масса P)
Количество молей кислорода n(O) = (масса кислорода O) / (молярная масса O)
Молярные массы элементов:
H - 1 г/моль
P - 31 г/моль
O - 16 г/моль
Вычислим количество молей каждого элемента:
n(H) = (0,0369x) / 1
n(P) = (0,3777x) / 31
n(O) = (0,5854x) / 16
Поскольку простейшая формула вещества показывает наименьшее целое отношение атомов различных элементов в соединении, найдем наименьшее общее кратное (НОК) знаменателей (моль) для n(H), n(P) и n(O).
Теперь, округлив полученные значения до целых чисел, можем записать простейшую формулу вещества:
H0,037P0,377O0,585
3. Расстановка стехиометрических коэффициентов и расчет необходимой массы реагентов:
Для расстановки стехиометрических коэффициентов, мы должны уравнять количество атомов каждого элемента на обоих сторонах уравнения. После этого, можем вычислить массу второго реагента, необходимую для полного расхода 1 г первого реагента.
Теперь, чтобы рассчитать массу второго реагента, необходимую для полного расхода 1 г первого реагента, мы должны учесть молярные массы веществ и их стехиометрические коэффициенты.
Молярная масса FeCl3 = 162,2 г/моль
Молярная масса NaOH = 40 г/моль
Масса FeCl3, необходимая для полного расхода 1 г NaOH:
Масса FeCl3 = (масса NaOH) * (молярная масса FeCl3) / (молярная масса NaOH) * (коэффициенты перед соответствующими веществами в уравнении реакции)
Масса FeCl3 = 1 г * 162,2 г/моль / 40 г/моль * 3 = 12,15 г.
Таким образом, для полного расхода 1 г NaOH необходимо взять 12,15 г FeCl3.
2.1. Вещество: Однодихромат меди (II)
Класс соединений: Соли металлов
3.1. Электронные и электронно-ячеечные формулы валентных электронов атомов элемента из периода VI, группы V:
d-элемент VI периода V группы - молибден (Mo)
- Основное состояние: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d5
- Возбужденное состояние: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d6
Высшая степень окисления: +6
Низшая степень окисления: +2
Формула оксида с высшей степенью окисления: MoO3
3.2. Электронные и электронно-ячеечные формулы валентных электронов атомов элемента железо (Fe):
- Основное состояние: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
- Возбужденное состояние: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d7
Высшая степень окисления: +3
Низшая степень окисления: 0
Формула оксида с высшей степенью окисления: Fe2O3
4.1. Вычисление теплового эффекта (ΔH), изменения энтропии (ΔS) и энергетического эффекта реакции (ΔG) с использованием справочных данных:
Уравнение реакции: Fe2O3 (тв.) + 3CO (г.) = 2Fe (тв.) + 3CO2 (г.)
Значения теплового эффекта (ΔH) и изменения энтропии (ΔS) можно найти в справочных данных или в химических таблицах. Энергетический эффект реакции (ΔG) связан с ΔH и ΔS следующим образом: ΔG = ΔH - TΔS, где T - температура (в К).
Температура, при которой реакция меняет направление протекания, называется температурой инверсии. Она найдется, когда ΔG = 0.
5.1. Определение порядка реакции и расчет изменения начальной скорости гомогенной реакции:
Уравнение реакции: H2 + I2 → 2HI
Уравнение закона действующих масс для данной реакции: v = k[H2]^a[I2]^b, где v - скорость реакции, k - скоростная константа, [H2] и [I2] - концентрации реагентов.
Порядок реакции определяется суммарной степенью множителей a и b. В данном случае порядок реакции равен 2 (так как сумма коэффициентов в уравнении реакции равна 2).
Из уравнения закона действующих масс видно, что скорость реакции зависит от концентраций р
1. Найдем массу пирита в смеси.
Пирит составляет 80% или 0.8 от общей массы смеси:
Масса пирита = 0.8 * 400 кг = 320 кг.
2. Найдем массу магнитного железняка в смеси.
Масса магнитного железняка составляет оставшиеся 20% или 0.2 от общей массы смеси:
Масса магнитного железняка = 0.2 * 400 кг = 80 кг.
3. Теперь найдем массу железа в каждом компоненте смеси.
У пирита и магнитного железняка содержится разное количество железа.
- Пирит (FeS2): Так как каждый молекула пирита содержит 1 атом железа, масса железа в пирите составляет 100% или 1 от общей массы пирита:
Масса железа в пирите = 1 * 320 кг = 320 кг.
- Магнитный железняк (Fe3О4): В каждой молекуле магнитного железняка содержится 3 атома железа. Значит, масса железа в магнитном железняке составляет 75% или 0.75 от общей массы магнитного железняка:
Масса железа в магнитном железняке = 0.75 * 80 кг = 60 кг.
4. Наконец, найдем общую массу железа в смеси.
Масса железа в смеси = масса железа в пирите + масса железа в магнитном железняке:
Масса железа в смеси = 320 кг + 60 кг = 380 кг.
Ответ: В смеси пирита и магнитного железняка содержится 380 кг железа.
Давление в сосуде можно рассчитать с использованием уравнения состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление (в Па), V - объем (в м^3), n - количество вещества (в мол), R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура (в К).
В нашем случае, объем сосуда V = 20 л = 0,02 м^3
Количество вещества кислорода n1 = 8 г / 32 г/моль = 0,25 моль
Количество вещества диоксида углерода n2 = 22 г / 44 г/моль = 0,5 моль
Суммарное количество вещества n = n1 + n2 = 0,25 моль + 0,5 моль = 0,75 моль.
Температура T = 125ºC = 125 + 273 = 398 К.
Теперь можем подставить значения в уравнение состояния идеального газа:
P * V = n * R * T
P * 0,02 = 0,75 * 8,314 * 398
P = (0,75 * 8,314 * 398) / 0,02 = 9321 Па.
2. Определение простейшей формулы вещества:
Простейшая формула вещества показывает наименьшее целое отношение атомов различных элементов в соединении.
Для определения простейшей формулы вещества, нам необходимо расчитать количество молей каждого элемента в данном соединении.
Масса водорода H = 3,69% * x г (где x - масса вещества)
Масса фосфора P = 37,77% * x г
Масса кислорода O = 58,54% * x г
Теперь выразим количество молей каждого элемента:
Количество молей водорода n(H) = (масса водорода H) / (молярная масса H)
Количество молей фосфора n(P) = (масса фосфора P) / (молярная масса P)
Количество молей кислорода n(O) = (масса кислорода O) / (молярная масса O)
Молярные массы элементов:
H - 1 г/моль
P - 31 г/моль
O - 16 г/моль
Вычислим количество молей каждого элемента:
n(H) = (0,0369x) / 1
n(P) = (0,3777x) / 31
n(O) = (0,5854x) / 16
Поскольку простейшая формула вещества показывает наименьшее целое отношение атомов различных элементов в соединении, найдем наименьшее общее кратное (НОК) знаменателей (моль) для n(H), n(P) и n(O).
НОК(1, 31, 16) = 496
Теперь разделим количество молей каждого элемента на НОК и получим соотношение атомов в простейшей формуле.
n(H) = (0,0369x) / 1 = (0,0369x * 496) / 496 = (18,2504x) / 496 ≈ 0,0368x
n(P) = (0,3777x) / 31 = (0,3777x * 496) / 496 = (187,064x) / 496 ≈ 0,377x
n(O) = (0,5854x) / 16 = (0,5854x * 496) / 496 = (290,0984x) / 496 ≈ 0,585x
Теперь, округлив полученные значения до целых чисел, можем записать простейшую формулу вещества:
H0,037P0,377O0,585
3. Расстановка стехиометрических коэффициентов и расчет необходимой массы реагентов:
Для расстановки стехиометрических коэффициентов, мы должны уравнять количество атомов каждого элемента на обоих сторонах уравнения. После этого, можем вычислить массу второго реагента, необходимую для полного расхода 1 г первого реагента.
Уравнение реакции:
FeCl3 + NaOH → Fe(OH)2Cl + NaCl
Расстановка стехиометрических коэффициентов:
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)2Cl + 3NaCl
Теперь, чтобы рассчитать массу второго реагента, необходимую для полного расхода 1 г первого реагента, мы должны учесть молярные массы веществ и их стехиометрические коэффициенты.
Молярная масса FeCl3 = 162,2 г/моль
Молярная масса NaOH = 40 г/моль
Масса FeCl3, необходимая для полного расхода 1 г NaOH:
Масса FeCl3 = (масса NaOH) * (молярная масса FeCl3) / (молярная масса NaOH) * (коэффициенты перед соответствующими веществами в уравнении реакции)
Масса FeCl3 = 1 г * 162,2 г/моль / 40 г/моль * 3 = 12,15 г.
Таким образом, для полного расхода 1 г NaOH необходимо взять 12,15 г FeCl3.
2.1. Вещество: Однодихромат меди (II)
Класс соединений: Соли металлов
2.2. Формулы соединений:
Гидрофосфат железа (II): Fe(H2PO4)2
2.3. Структурные формулы:
Фосфористая кислота: H3PO3
3.1. Электронные и электронно-ячеечные формулы валентных электронов атомов элемента из периода VI, группы V:
d-элемент VI периода V группы - молибден (Mo)
- Основное состояние: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d5
- Возбужденное состояние: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d6
Высшая степень окисления: +6
Низшая степень окисления: +2
Формула оксида с высшей степенью окисления: MoO3
3.2. Электронные и электронно-ячеечные формулы валентных электронов атомов элемента железо (Fe):
- Основное состояние: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
- Возбужденное состояние: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d7
Высшая степень окисления: +3
Низшая степень окисления: 0
Формула оксида с высшей степенью окисления: Fe2O3
4.1. Вычисление теплового эффекта (ΔH), изменения энтропии (ΔS) и энергетического эффекта реакции (ΔG) с использованием справочных данных:
Уравнение реакции: Fe2O3 (тв.) + 3CO (г.) = 2Fe (тв.) + 3CO2 (г.)
Значения теплового эффекта (ΔH) и изменения энтропии (ΔS) можно найти в справочных данных или в химических таблицах. Энергетический эффект реакции (ΔG) связан с ΔH и ΔS следующим образом: ΔG = ΔH - TΔS, где T - температура (в К).
Температура, при которой реакция меняет направление протекания, называется температурой инверсии. Она найдется, когда ΔG = 0.
5.1. Определение порядка реакции и расчет изменения начальной скорости гомогенной реакции:
Уравнение реакции: H2 + I2 → 2HI
Уравнение закона действующих масс для данной реакции: v = k[H2]^a[I2]^b, где v - скорость реакции, k - скоростная константа, [H2] и [I2] - концентрации реагентов.
Порядок реакции определяется суммарной степенью множителей a и b. В данном случае порядок реакции равен 2 (так как сумма коэффициентов в уравнении реакции равна 2).
Из уравнения закона действующих масс видно, что скорость реакции зависит от концентраций р