Массовая доля в процентах железа в составе вивианита [Fe3(PO4)2•8H2O].

Добрый день! Конечно, я готов выступить в роли школьного учителя и объяснить вам, как решить задачу по определению массовой доли железа в составе вивианита.

Для начала, давайте рассмотрим, что такое массовая доля. Массовая доля (также называемая процентной составляющей) - это выражение количества определенного элемента в соединении в процентах от общей массы этого соединения.

Теперь перейдем к пошаговому решению задачи. Для определения массовой доли железа нам понадобятся две величины: масса железа и масса всего соединения.

Шаг 1: Общая масса соединения.
Масса вивианита указана в формуле соединения - [Fe3(PO4)2•8H2O]. Следовательно, чтобы найти общую массу соединения, нам необходимо сложить массу железа, фосфора, кислорода и воды.
Для удобства решения проще выполнить расчет по отдельным компонентам:
- Масса железа (Fe): это масса одного атома железа, умноженная на количество атомов железа, содержащихся в молекуле вивианита. Молярная масса железа равна примерно 55,85 г/моль, а количество атомов железа в молекуле можно определить из формулы, это 3 заряженных атома железа. Получается масса железа - 55,85 г/моль * 3 = 167,55 г/моль.
- Масса фосфора (P): таким же образом, находим массу фосфора, который содержится в формуле соединения. Молярная масса фосфора (P) равна примерно 30,97 г/моль, а количество атомов фосфора - 2. Получается масса фосфора - 30,97 г/моль * 2 = 61,94 г/моль.
- Масса кислорода (O): примерная молярная масса кислорода равна 16 г/моль. В формуле соединения имеем 8 молекул воды, каждая из которых содержит 16 г/моль кислорода. Получаем массу кислорода - 16 г/моль * 8 = 128 г/моль.
- Масса воды (H2O): здесь уже все просто. Масса одной молекулы воды - это 18 г/моль, а количество молекул воды - 8. Получается масса воды - 18 г/моль * 8 = 144 г/моль.

Теперь суммируем все найденные массы компонентов в одно значение: 167,55 г/моль + 61,94 г/моль + 128 г/моль + 144 г/моль = 501,49 г/моль. Получаем массу всего соединения - 501,49 г/моль.

Шаг 2: Масса железа.
Мы уже посчитали массу железа, это 167,55 г/моль. Теперь нам нужно рассчитать массу железа в определенном количестве соединения. Для этого нам необходимо знать мольную массу вивианита. Молярная масса соединения находится путем сложения мольных масс каждого элемента:
167,55 г/моль + 61,94 г/моль + 128 г/моль + 144 г/моль = 501,49 г/моль.

Шаг 3: Массовая доля железа.
Для расчета массовой доли железа необходимо разделить массу железа на общую массу соединения, а затем умножить на 100%.
Массовая доля железа (в процентах) = (масса железа / масса всего соединения) * 100%.
Массовая доля железа = (167,55 г/моль / 501,49 г/моль) * 100% ≈ 33,45%.

Таким образом, массовая доля железа в составе вивианита составляет около 33,45%.

Надеюсь, этот ответ был понятен и помог решить задачу. Если у вас есть еще вопросы или нужна дополнительная помощь, пожалуйста, сообщите мне.