10. Образец сплава железа ⁵⁶Fe и меди ⁶³Cu содержит электроны и нейтроны химическим количеством 5,54 моль и 6,42 моль соответственно. Рассчитайте массовую долю железа в сплаве.

Пусть в сплаве содержится x моль атомов ⁵⁶Fe и y моль атомов ⁶³Cu. В атоме ⁵⁶Fe — 26 электронов и 30 нейтронов; в атоме ⁶³Cu — 29 электронов и 34 нейтрона.

Составим систему по количествам электронов и нейтронов:

26x + 29y = 5,54;
30x + 34y = 6,42.

Решение системы даёт x ≈ 0,1557 моль, y ≈ 0,05143 моль.

Массы металлов: m(Fe) ≈ 56 · 0,1557 = 8,72 г; m(Cu) ≈ 63 · 0,05143 = 3,24 г.

Массовая доля железа: ω(Fe) = 8,72 / (8,72 + 3,24) ≈ 0,729.

Ответ: массовая доля железа в сплаве ≈ 0,729, или 72,9%.