Для вычисления объема водорода, необходимого для восстановления железа из оксида железа (III) (Fe2O3), давай сначала напишем уравнение реакции: Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O. Из уравнения видно, что для восстановления одного моля оксида железа (III) требуется 3 моля водорода. Теперь найдем количество вещества (моль) в 10 граммах железа. Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 56 г/моль. Количество железа в молях: n(Fe) = 10 г / 56 г/моль = 0.1786 моль. По уравнению реакции, чтобы получить 0.1786 моль железа, нам нужно будет использовать половину этого количества молей Fe2O3, так как из 1 моль Fe2O3 получается 2 моль Fe. Таким образом, количество Fe2O3: n(Fe2O3) = 0.1786 моль / 2 = 0.0893 моль. Теперь мы можем найти количество молей водорода, необходимое для этой реакции. Согласно уравнению, на 1 моль Fe2O3 требуется 3 моля H2: n(H2) = 3 * n(Fe2O3) = 3 * 0.0893 моль = 0.2679 моль H2. Теперь вычислим объем водорода (при нормальных условиях, где 1 моль газа занимает 22.4 л): V(H2) = n(H2) * 22.4 л/моль = 0.2679 моль * 22.4 л/моль ≈ 6.00 л. Таким образом, для восстановления 10 грамм железа из оксида железа (III) необходимо примерно 6.00 литров водорода.
