Найдите формулу оксида железа, в котором 70% железа

Решение через соотношение моль.

Пусть на 100 г оксида: m(Fe) = 70 г, m(O) = 30 г.

1. Количества:

• $n(\mathrm{Fe}) = 70 / 56 = 1{,}25$ моль
• $n(\mathrm{O}) = 30 / 16 = 1{,}875$ моль

2. Соотношение:
$$n(\mathrm{Fe}) : n(\mathrm{O}) = 1{,}25 : 1{,}875 = 1 : 1{,}5 = 2 : 3$$

(делим оба на 1,25, получаем 1 и 1,5; умножаем на 2)

3. Простейшая формула: $\mathrm{Fe_2O_3}$.

Ответ: $\mathrm{Fe_2O_3}$ (оксид железа(III), гематит, ржавчина).

Проверка:

• $M(\mathrm{Fe_2O_3}) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 160$ г/моль
• $\omega(\mathrm{Fe}) = (2 \cdot 56) / 160 = 112 / 160 = 0{,}70 = 70%$ ✓

Сравнение оксидов железа:

• FeO: $\omega(\mathrm{Fe}) = 56/72 = 77{,}8%$;
• Fe₂O₃: $\omega(\mathrm{Fe}) = 112/160 = 70%$;
• Fe₃O₄ (магнетит, FeO·Fe₂O₃): $\omega(\mathrm{Fe}) = 168/232 = 72{,}4%$.

Алгоритм определения формулы по массовым долям:

1. Принять массу вещества = 100 г → массы элементов = их %;
2. Найти $n_i = m_i / A_r(i)$ для каждого элемента;
3. Разделить все $n_i$ на наименьшее;
4. Если получились не целые — умножить все на одно и то же число до целых.