Cho 16g một oxide của Iron tác dụng vừa đủ với 7,437lit khí H2 đkc. Tìm công thức của oxide.

Để xác định công thức của oxide sắt (Fe), trước tiên ta cần tính số mol của khí H2 đã phản ứng. Khối lượng mol của H2 = 2 g/mol Số mol của H2: \[ n(H_2) = \frac{m}{M} = \frac{7,437 \, \text{lit} \times 22,4 \, \text{l/mol}}{1} = \frac{7,437 \times 22,4}{1} \approx 166,54 \, \text{g} \approx 166,54 \, \text{g} = \frac{166,54}{2} \approx 83,27 \, \text{mol} \] Theo phản ứng hóa học giữa oxide sắt (FeOx) với H2, ta có: \[ Fe_xO_y + H_2 \rightarrow Fe + H_2O \] Số mol H2 phản ứng với 1 mol oxide sắt là 1 mol. Từ số mol H2, chúng ta có thể suy ra số mol của oxide sắt: \[ n(FeOx) = n(H_2) = 83,27 \, \text{mol} \] Tiếp theo, chúng ta có khối lượng của oxide là 16g. Công thức chung của oxide sắt là \(Fe_xO_y\). Giả sử trong oxide sắt có x mol sắt và y mol oxy, từ định luật bảo toàn khối lượng: \[ 16g = x \times 55,85 + y \times 16 \] Để tìm x và y, ta cần biết rằng mỗi mol Fe sẽ cho ra 1 mol H2O khi phản ứng với H2. Từ đó ta có: \[ n(Fe) = n(H2O) = n(H2) = n(FeOx) \] Bây giờ, với 1 mol oxide sắt, có thể có nhiều cách kết hợp giữa sắt và oxy. Giả sử chúng ta xem xét 2 loại oxide phổ biến là \(FeO\) và \(Fe_2O_3\): 1. Với \(FeO\): \[ \text{Khối lượng FeO} = 55,85 + 16 = 71,85 \, g/mol \quad \Rightarrow \quad \text{số mol} = \frac{16}{71,85} \approx 0,222 \, mol \] 2. Với \(Fe_2O_3\): \[ \text{Khối lượng Fe}_2O_3 = 2 \times 55,85 + 3 \times 16 = 159,7 \, g/mol \quad \Rightarrow \quad \text{số mol} = \frac{16}{159,7} \approx 0,100 \, mol \] Như vậy, oxide sắt có khả năng là \(FeO\) (oxit sắt(II)) vì khối lượng và số mol phù hợp với dữ liệu cho trước. Vậy công thức của oxide là \(FeO\).