у ферума какая валентность

Валентность железа

Общие сведения о валентности железа

Валентность железа в соединениях

Железо – двадцать шестой по счету элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Оно находится в четвертом периоде в VIIIВ группе. В ядре атома железа содержится 26 протонов и 30 нейтронов (массовое число равно 56). В атоме железа есть четыре энергетических уровня, на которых находятся 26 электронов (рис. 1).

Рис. 1. Строение атома железа.

Электронная формула атома железа в основном состоянии имеет следующий вид:

А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):

Примеры решения задач

Задание	Железная окалина Fe3O4массой 10 г была сначала обработана 150 мл соляной кислоты (плотность 1,1 г/мл) с массовой долей хлороводорода 20%, а затем в полученный раствор добавили избыток железа. Определите состав раствора (в % по массе).
Решение	Запишем уравнения реакций, которые протекают согласно условию задачи:

Определим количество вещества хлороводорода (молярная масса равна 36,5 г/моль):

m_solution (HCl) = V_solution (HCl) × ρ;

m_solution (HCl) = 150 × 1,1 = 165 г.

m_solute (HCl) = ω (HCl) / 100% ×m_solution (HCl);

m_solute (HCl) = 20 / 100% × 165 = 33г.

n(HCl) = m_solute (HCl) / M (HCl);

n (HCl) = 33 / 36,5 = 0,904 моль.

Рассчитаем количество вещества Fe₃O₄(молярная масса равна 232 г/моль) и вещество, находящееся в избытке:

n (HCl) = 8 × 0,043 = 0,344 моль.

По условию, количество вещества хлороводорода равно 0,904 моль. Следовательно, HCl находится в избытке и будет протекать ещё одна реакция:

Определяем количество моль FeCl₂ и FeCl₃, образовавшихся в ходе реакции (1) и количество вещества HCl, прореагировавшее с Fe₃O₄:

Рассчитаем количество вещества HCl, которое не прореагировало в реакции (1), и количество моль FeCl₂, образовавшееся в ходе реакции (3):

n_remaining (HCl) = 0,904 — 0,344 = 0,53 моль;

Определяем количество вещества FeCl₂, образовавшееся во второй реакции, общее количество моль и массу FeCl₂ (молярная масса равна 127 г/моль):

n_sum (FeCl₂) = 0,043 + 0,129 + 0,28 = 0,452 моль;

m (FeCl₂)= 0,452 × 127 = 57,404 г.

Определяем количество моль и массу железа (молярная масса равна 56 г/моль) железа, вступившего в реакции (2) и (3):

n₃ (Fe) :n_remaining (HCl) = 1:2, значит n₂ (Fe)= 1/2× n_remaining (HCl) = 0,28 моль;

n_sum (Fe) = 0,043 + 0,28 = 0,323 моль;

m (Fe)= 0,28 × 56 = 18,088 г.

Вычислим количество моль и массу водорода (молярная масса равна 2г/моль), выделившегося в реакции (3):

Определим массу полученного раствора и массовую долю хлорида железа (II) в нем:

m ’ _solution = 165 + 10 + 18,088 – 0,56 = 192,528 г;

ω (FeCl₂)=57,404 / 192,528 × 100% = 29,82%.

ОтветМассовая доля хлорида железа (II) равна 29,82%.

Копирование материалов с сайта возможно только с разрешения
администрации портала и при наличие активной ссылки на источник.

Источник