لحل هذه المسألة، يجب علينا أولاً معرفة الصيغة الكيميائية لكل مركب:
حمض الكبريتيك: H2SO4
أكسيد الحديد المغناطيسي: Fe3O4
هيدروكسيد الصوديوم: NaOH
نعرف أنه عند مفاعلة حمض الكبريتيك مع أكسيد الحديد المغناطيسي، يتم توليد كبريتات الحديد وماء:
H2SO4 + Fe3O4 → Fe2(SO4)3 + H2O
بمعنى آخر، يتم تفاعل 1 مول من حمض الكبريتيك مع 1 مول من أكسيد الحديد المغناطيسي لتكوين 1 مول من كبريتات الحديد.
ثم يضاف هيدروكسيد الصوديوم الى كبريتات الحديد لتتفاعل معه وتكون رواسب هيدروكسيد الحديد:
Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3
نعلم أن 1 مول من كبريتات الحديد تتفاعل مع 6 مول من هيدروكسيد الصوديوم لتشكل 2 مول من رواسب هيدروكسيد الحديد.
بالتالي، عند تفاعل 0.1 مول من أكسيد الحديد المغناطيسي مع حمض الكبريتيك وهيدروكسيد الصوديوم، ستتكون 0.1 مول من رواسب هيدروكسيد الحديد.
لحساب كتلة هذه الرواسب، يجب معرفة الكتل الذرية لكل عنصر:
الحديد (Fe): 55.85 غ/مول
الهيدروجين (H): 1.01 غ/مول
الأوكسجين (O): 16.00 غ/مول
إذاً، كتلة هيدروكسيد الحديد = (2 × كتلة الحديد) + (3 × كتلة الأكسجين) + (3 × كتلة الهيدروجين)
= (2 × 55.85) + (3 × 16.00) + (3 × 1.01)
= 111.70 + 48.00 + 3.03
= 162.73 غ/مول
وبالتالي، كتلة 0.1 مول من رواسب هيدروكسيد الحديد = 0.1 مول × 162.73 غ/مول
= 16.273 غ
إذاً، الإجابة الصحيحة هي 16.3 غ تقريبًا.
