إذا تفاعل 100 من Na مع 100.00 من Fe2O3, فاحسب كلاً مما يأتي : المادة المحددة للتفاعل .

إذا تفاعل 100 من Na مع 100.00 من Fe2O3, فاحسب كلاً مما يأتي :
المادة المحددة للتفاعل .
المادة الفائضة .
كتلة الحديد الناتجة.
كتلة المادة الفائضة المتبقية بعد انتهاء التفاعل .

الاجابة هي

لحساب كلاً من المادة المحددة للتفاعل، المادة الفائضة، كتلة الحديد الناتجة، وكتلة المادة الفائضة المتبقية، يجب علينا أولاً كتابة معادلة التفاعل الكيميائي وتحديد النسب المولية للعناصر في التفاعل.

1. معادلة التفاعل:

تفاعل الصوديوم (Na) مع أكسيد الحديد الثلاثي (Fe₂O₃) لإنتاج الحديد (Fe) وأكسيد الصوديوم (Na₂O) يُعطى بالمعادلة التالية:

\[ 6 \text{Na} + \text{Fe}_2\text{O}_3 \rightarrow 3 \text{Na}_2\text{O} + 2 \text{Fe} \]

2. تحديد المادة المحددة للتفاعل:

نحسب عدد المولات لكل مادة متفاعلة بناءً على الكتل المعطاة:

– كتلة الصوديوم (Na) = 100 g

الكتلة المولية للصوديوم = 23 g/mol، لذا:

عدد المولات = \(\frac{100}{23} \approx 4.35\) مول.

– كتلة أكسيد الحديد الثلاثي (Fe₂O₃) = 100.00 g

الكتلة المولية لـ Fe₂O₃ = (2 × 56) + (3 × 16) = 112 + 48 = 160 g/mol، لذا:

عدد المولات = \(\frac{100.00}{160} = 0.625\) مول.

نقارن النسب المولية:

بناءً على المعادلة، النسبة المولية المطلوبة هي:
– 6 مول Na : 1 مول Fe₂O₃

النسبة الفعلية المتاحة:
– 4.35 مول Na : 0.625 مول Fe₂O₃

نحسب النسبة الفعلية لتحديد المواد المحددة والفائضة:

– بالنسبة للـ Fe₂O₃:
تحتاج 0.625 مول Fe₂O₃ إلى \(0.625 \times 6 = 3.75\) مول Na.

بما أن لدينا 4.35 مول Na، و3.75 مول هي أقل من المتاح، فإن Fe₂O₃ هو المادة المحددة للتفاعل.

المادة الفائضة:الصوديوم (Na) هو المادة الفائضة.

3. كتلة الحديد الناتجة:

بما أن Fe₂O₃ هو المادة المحددة، نحسب عدد المولات الناتجة من الحديد:

نسبة إنتاج الحديد من Fe₂O₃ هي 2:1، لذا:

عدد مولات الحديد = \(0.625 \text{ mol Fe}_2\text{O}_3 \times 2 = 1.25\) مول.

كتلة الحديد الناتجة:

كتلة الحديد = عدد المولات × الكتلة المولية للحديد = \(1.25 \times 56 = 70\) g.

4. كتلة المادة الفائضة المتبقية:

نحسب كمية Na المستخدمة في التفاعل:

– 0.625 مول Fe₂O₃ تحتاج إلى \(0.625 \times 6 = 3.75\) مول Na.

– من أصل 4.35 مول Na، المتبقي = \(4.35 – 3.75 = 0.60\) مول.

كتلة Na المتبقية:

كتلة Na المتبقية = \(0.60 \times 23 = 13.8\) g.

الملخص:
– المادة المحددة للتفاعل: Fe₂O₃.
– المادة الفائضة: Na.
– كتلة الحديد الناتجة: 70 g.
– كتلة المادة الفائضة المتبقية: 13.8 g.