3. При взаимодействии железа с хлором получено 15 г соли, что составляет 95% от теоретически возможного выхода. Сколько грамм железа было взято для реакции с хлором?

Решение:

1. Находим теоретическую массу соли (хлорида железа(III), FeCl₃):

• Известно, что 15 г соли составляют 95% от теоретически возможного выхода.
• Теоретическая масса (m_теор) = фактическая масса (m_факт) / массовая доля выхода (%) × 100%.
• m_теор(FeCl₃) = 15 г / 95% × 100% = 15 г / 0.95 ≈ 15.79 г.

2. Находим молярную массу хлорида железа(III):

• M(Fe) = 56 г/моль
• M(Cl) = 35.5 г/моль
• M(FeCl₃) = 56 + 3 × 35.5 = 56 + 106.5 = 162.5 г/моль.

3. Находим количество вещества хлорида железа(III) (теоретическое):

• n(FeCl₃) = m_теор(FeCl₃) / M(FeCl₃) = 15.79 г / 162.5 г/моль ≈ 0.0972 моль.

4. Составляем уравнение реакции и определяем соотношение между железом и хлоридом железа(III):

• 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃
• Из уравнения видно, что 2 моль Fe образуют 2 моль FeCl₃. То есть, соотношение Fe : FeCl₃ = 1:1.

5. Находим количество вещества железа (теоретическое):

• n(Fe) = n(FeCl₃) = 0.0972 моль.

6. Находим массу железа:

• M(Fe) = 56 г/моль
• m(Fe) = n(Fe) × M(Fe) = 0.0972 моль × 56 г/моль ≈ 5.44 г.

Ответ: Было взято примерно 5.44 грамма железа.