Дано: V(O2)=11,2 л
Найти: m(KMnO4)-?
Решение
1-й способ
1. Количество вещества кислорода в объёме 11,2 л вычисляем по формуле: n=V:VM, где VM ― молярный объём.
n(O2)=V(O2):VM=11,2 л : 22,4 л/моль=0,5 моль
2. Составим химическое уравнение:
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑
По уравнению реакции n(KMnO4):n(O2)=2:1, то есть с 2 моль перманганата калия образуется 1 моль кислорода, следовательно, количество вещества перманганата калия в 2 раза больше количества вещества кислорода, поэтому
n(KMnO4)=2•n(O2)=2•0,5 моль=1 моль
3. Массу перманганата калия в количестве вещества 1 моль вычисляем по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
Mr(KMnO4)=Ar(K)+Ar(Mn)+4•Ar(O)=39+55+4•16=158, поэтому M(KMnO4)=158 г/моль
m(KMnO4)=n(KMnO4)•M(KMnO4)=1 моль • 158 г/моль=158 г
2-й способ
1. Составим химическое уравнение:
х г 11,2 л
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑
316 г 22,4 л
Над формулами соединений KMnO4 и O2 записываем неизвестную массу перманганата калия (х моль) и приведенный в условии задачи объём кислорода (11,2 л), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л.
Mr(KMnO4)=Ar(K)+Ar(Mn)+4•Ar(O)=39+55+4•16=158, поэтому M(KMnO4)=158 г/моль, масса 1 моль=158 г, а масса 2 моль=326 г.
2. Массу перманганата калия рассчитываем с помощью пропорции:
х г / 316 г = 11,2 л / 22,4 л, отсюда
х=m(KMnO4)=316 г • 11,2 л : 22,4 л=158 г
Ответ: для получения 11,2 л кислорода (н.у.) потребуется 158 г перманганата калия.