Чтобы определить формулу оксида железа с массовой долей железа 70%, нам нужно рассмотреть возможные оксиды железа и посчитать массовую долю железа в каждом из них.
Железо (Fe) может образовывать несколько оксидов, но наиболее распространенными являются:
- Оксид железа(II), или закись железа, FeO.
- Оксид железа(III), или окись железа, Fe₂O₃.
- Магнитный оксид железа, Fe₃O₄, который представляет собой смесь FeO и Fe₂O₃.
Рассчитаем массовую долю железа в каждом из этих оксидов.
1. FeO:
- Молярная масса Fe = 55.85 г/моль.
- Молярная масса O = 16.00 г/моль.
- Молярная масса FeO = 55.85 + 16.00 = 71.85 г/моль.
Массовая доля железа в FeO:
[
\text{Массовая доля Fe} = \frac{55.85}{71.85} \times 100\% \approx 77.70\%
]
2. Fe₂O₃:
- Молярная масса Fe₂O₃ = 2 \times 55.85 + 3 \times 16.00 = 159.70 г/моль.
Массовая доля железа в Fe₂O₃:
[
\text{Массовая доля Fe} = \frac{2 \times 55.85}{159.70} \times 100\% \approx 69.94\%
]
3. Fe₃O₄:
- Молярная масса Fe₃O₄ = 3 \times 55.85 + 4 \times 16.00 = 231.55 г/моль.
Массовая доля железа в Fe₃O₄:
[
\text{Массовая доля Fe} = \frac{3 \times 55.85}{231.55} \times 100\% \approx 72.36\%
]
Сравнивая эти значения с 70%, видно, что Fe₂O₃ с массовой долей железа 69.94% наиболее близко соответствует требуемой массовой доле железа. Поэтому формула оксида железа с массовой долей железа 70% будет Fe₂O₃.