W analizie wagowej masa uzyskanego produktu (tu: tlenku żelaza(III), czyli Fe2O3) nie jest równa masie oznaczanego pierwiastka (Fe). Trzeba przeliczyć, jaka część masy Fe2O3 przypada na żelazo.
Krok 1. Masa molowa Fe2O3
Obliczamy z mas atomowych podanych w zadaniu:
M(Fe2O3) = 2·MFe + 3·MO
= 2·55,845 + 3·15,999
= 111,690 + 47,997
= 159,687 g/mol.
Krok 2. Masa żelaza w 1 molu Fe2O3
W 1 molu tlenku są 2 mole atomów Fe, więc masa żelaza wynosi:
m(Fe w 1 molu Fe2O3) = 2·55,845 = 111,690 g.
Krok 3. Udział masowy żelaza w Fe2O3
Udział masowy (frakcja masowa) Fe w tlenku:
w(Fe) = 111,690 / 159,687 ≈ 0,6994.
Oznacza to, że ok. 69,94% masy Fe2O3 stanowi żelazo.
Krok 4. Masa żelaza w otrzymanej masie osadu
Mamy 0,2451 g Fe2O3, więc masa Fe w tej ilości wynosi:
m(Fe) = 0,2451 g · 0,6994 ≈ 0,1714 g.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- 0,1905 g – to zbyt duża wartość; odpowiadałaby większemu udziałowi Fe niż wynika ze składu Fe2O3. Częsty powód: pominięcie tlenu w masie molowej związku lub błędne dzielenie.
- 0,0857 g – około połowa poprawnego wyniku; typowy błąd to potraktowanie Fe jakby było tylko "1" atom Fe w Fe2O3 (zamiast 2) albo podzielenie wyniku przez 2.
- 0,0491 g – wartość zdecydowanie zaniżona; może wynikać z niepoprawnego użycia masy tlenu (np. mylenie MO z O2) albo z błędnej proporcji w obliczeniach.
Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach wagowych najszybciej policzyć ułamek masowy analitu w związku: "masa składnika w 1 molu / masa molowa związku", a dopiero potem przemnożyć przez masę osadu.
