Электронная оболочка атомов железа состоит из 26 электронов, располагающихся на 4 электронных уровнях. Железо является d-элементом, 8 валентных электрона железа располагаются на 4s-подуровне (2 электрона) и 3d-подуровне (6 электронов) . Поскольку внешними являются два 4s-электрона, то железо как металл, при образовании связи, отдаёт два электрона, проявляя одну из характерных степеней окисления железа: +2. Если рассмотреть строение d-подуровня, то устойчивым состоянием этого подуровня, в данном случае, является наполовину заполненный подуровень (5 электронов) , в связи с этим энергетически выгоден отрыв одного 3d-электрона (осуществляющегося только после отрыва двух 4s-электронов) , поэтому ещё более выгодным при образовании связи, является отдача этих трёх электронов, в связи с чем, железо проявляет ещё одна характерную (более устойчивую) степень окисления железа: +3. В силу наличия 8 валентных электронов, атомы железа образовывать соединения с высокой степенью окисления, на практике получены соединения железа с максимальной степенью окисления +6.
Решение:
ω(NaCl) =
Масса раствора m(р-ра) = m(NaCl) + m(H2O)
m(H2O) = V(H2O)•ρ(H2O) = 280 мл •1 г/мл = 280 г,
ω(NaCl) = = 0,125 или 12,5%
ответ: ω(NaCl) = 0,125 или 12,5%.
Пример 2. В 258,3 г воды растворили 41,7 г кристаллогидрата FeSO4•7H2O. Определить массовую долю FeSO4 в полученном растворе.
Решение:
ω(FeSO4) =
Сначала рассчитываем массу раствора:
m(р-ра) = m(FeSO4•7H2O) + m(H2O) = 41,7 + 258,3 = 300 г
Далее определяем массу FeSO4:
m(FeSO4) = n(FeSO4)•M(FeSO4) = n(FeSO4•7H2O)•M(FeSO4) =
= •M(FeSO4) = = 22,8 г,
ω(FeSO4) = = 0,076 или 7,6%
ответ: ω(FeSO4) = 0,076 или 7,6%.
Пример 3. Определить массовую долю хлороводородной кислоты, если в 1 л воды растворили 350 л HCl (н.у.).
Решение:
ω(HCl) =
Массу HCl определяем по формуле:
m(HCl) = n(HCl)•M(HCl) = •M(HCl) = •36,5 = 570,3 г.
Масса раствора m(р-ра) = m(HCl) + m(H2O) = m(HCl) + V(H2O)•ρ(H2O)
ω(HCl) = = 0,363 или 36,3%
ответ: ω(HCl) = 0,363 или 36,3%.
К 50 мл раствора H2SO4 (ω1 = 48%, ρ = 1,38 г/мл) добавили 950 мл воды. Определить массовую долю H2SO4 в полученном растворе.
Решение:
ω2(H2SO4) =
m2(р-ра) = m1(р-ра) + m(H2O)
m(H2O) = V(H2O)•ρ(H2O) = 950•1 = 950 г
m1(р-ра) = V1(р-ра)•ρ(р-ра) = 50•1,38 = 69 г
m1(H2SO4) = m1(р-ра) ω1(H2SO4) = 69•0,48 = 33,12 г
ω2(H2SO4) = = 0,032 или 3,2%
ответ: ω(H2SO4) в новом растворе 0,032 или 3,2%.