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春期講習 添削課題3 問4 安定な鉄鉱石 [C3J-東大化学 日記]

こんにちは~ (*^_^*)/

暖かくなってきましたね。

さて、今回は添削課題3の「酸化鉄の生成熱から鉄鉱石の成分を推定する問題」です。

設問の概略は、
「地球上の鉄は(中略)長い年月の間に、そのほとんどが酸化物に変化して埋蔵されているとする。FeOの生成熱267kJ/mol,Fe2O3の生成熱824kJ/mol,Fe3O4の生成熱1118kJ/molとすると、冷えて鉄鉱石に埋蔵されている酸化物は何か?」という内容でした。

生成熱が大きい」=「生成物質のエンタルピー(熱含量)が小さい」=「熱化学的に安定な生成物」

に気がつけば簡単な問題ですが、提出された答案で意外と多かったのは、
生成熱が最も大きいFe3O4」との解答でした。

生成物質1molに含まれる鉄Fe原子の数が異なるので、生成物質の安定性を比較する為には、Fe1molあたりの生成熱を比較する必要があります。

Fe1molあたり
  FeOの生成熱は、267kJ
  Fe2O3生成熱は、824÷2=412kJ
  Fe3O4生成熱は、1118÷3≒373kJ
     となるので、Fe2O3が最も安定と言う事になります。

鉄鉱石としては、赤鉄鉱磁鉄鉱等が製鉄の原料として使われています。
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