Расчёт оксида — определение массы оксида по металлу

При производстве металлов и сплавов необходимо точно знать массу образующихся оксидов для расчёта потерь и состава шлака. Онлайн-калькулятор определит массу оксида по массе металла и степени окисления. Достаточно выбрать элемент, указать массу и валентность — результат появится мгновенно.

Обновлено:

Выбор металла Выберите элемент или укажите свои данные
Параметры реакции Исходная масса металла до окисления Целое число от 1 до 8. Для смешанных валентностей (например, Fe₃O₄) рассчитывайте каждый оксид отдельно

Как пользоваться калькулятором

  1. Выберите металл из списка или введите атомную массу вручную (г/моль)
  2. Укажите массу исходного металла в граммах или килограммах
  3. Задайте степень окисления (валентность): I, II, III, IV и т.д. — это определит формулу оксида (Me₂O, MeO, Me₂O₃, MeO₂)
  4. Нажмите «Рассчитать» — получите теоретическую массу образовавшегося оксида
  5. Используйте результат для расчёта выхода продукта, состава шлака или материального баланса плавки

Как производится расчёт

Расчёт основан на законе сохранения массы и стехиометрических соотношениях окислительных реакций.

Общая формула: m(оксида) = m(металла) × [x × Ar(Me) + y × Ar(O)] / [x × Ar(Me)]

Где:

  • Ar(Me) — относительная атомная масса металла
  • Ar(O) = 16 — атомная масса кислорода
  • x — индекс металла в формуле оксида (обычно 2 при нечётной валентности, 1 при чётной)
  • y — степень окисления металла

Пример расчёта для железа:

При окислении железа до оксида Fe₂O₃ (степень окисления III):

m(Fe₂O₃) = 1000 × 160 / 112 = 1428,6 г

Практические примеры расчёта

СитуацияИсходные данныеФормула оксидаРасчёт массы оксида
Окалина на стали500 г железа, Fe₃O₄ (Fe²⁺/Fe³⁺)Fe₃O₄500×232/168 = 690,5 г
Оксидная плёнка на алюминии100 г Al, Al₂O₃Al₂O₃100×102/54 = 188,9 г
Окисление меди в печи250 г Cu, CuOCuO250×80/64 = 312,5 г
Шлакообразование с CaO1 кг кальция, CaOCaO1000×56/40 = 1400 г

Полезная информация

Степень окисления и формула оксида

Степень окисления определяет соотношение атомов металла и кислорода в молекуле:

ВалентностьФормула оксидаПримеры
IMe₂ONa₂O, Cu₂O, Ag₂O
IIMeOFeO, CuO, CaO, ZnO
IIIMe₂O₃Fe₂O₃, Al₂O₃, Cr₂O₃
IVMeO₂TiO₂, SnO₂, PbO₂

При смешанной валентности (например, Fe₃O₄ = FeO·Fe₂O₃) используйте среднюю эквивалентную массу или рассчитывайте каждый оксид отдельно.

Применение в металлургии

Расчёт массы оксида критичен для:

Частые ошибки

Заключение

Калькулятор оксида позволяет мгновенно определить теоретическую массу продукта окисления без сложных ручных вычислений. Используйте его для учебных задач по химии, лабораторных работ и предварительных производственных расчётов в металлургии.

Важно: Расчёты носят информационный характер и основаны на теоретических соотношениях стехиометрии. В реальных металлургических процессах выход оксида может отличаться из-за неполноты реакции, испарения металла или образования сложных шлаковых соединений. Для точных промышленных расчётов рекомендуется проводить химический анализ продукта.

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать массу оксида по массе металла?

Используйте формулу: m(оксида) = m(металла) × M(оксида) / [x × Ar(металла)], где M — молярная масса оксида, Ar — атомная масса металла, x — его индекс в формуле оксида. Например, для Fe₂O₃: m(оксида) = m(Fe) × 160 / 112.

Что такое степень окисления металла в оксиде?

Степень окисления (валентность) — число атомов кислорода, присоединяющихся к одному атому металла. Для щелочных металлов она равна I, для щёлочноземельных — II, для алюминия — III. Определяет формулу оксида: Me₂O, MeO или Me₂O₃.

Зачем нужен расчёт оксида в металлургии?

Для определения массы шлака при плавке, расчёта потерь металла с окалиной, планирования загрузки конвертеров и оценки выхода годного металла из руды или концентрата.

Можно ли рассчитать объём оксида?

Да, если известна плотность оксида. Формула: V = m / ρ, где m — масса оксида из калькулятора, ρ — плотность (г/см³). Например, плотность Al₂O₃ — 3,97 г/см³, SiO₂ — 2,65 г/см³.

Чем отличаются простые и сложные оксиды?

Простые оксиды содержат один элемент и кислород (FeO, CaO). Сложные (соли) содержат кислотный остаток и металл (CaCO₃, Na₂SO₄). Калькулятор рассчитывает массу простых оксидов при окислении чистых металлов.

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.

Объем HCl

При проведении лабораторных работ или промышленных процессов с соляной кислотой критически важно точно рассчитать необходимый объем реагента. …

Перейти к калькулятору →