Дано:
Объем кислорода = 1,12 л (н.у.)
Найти:
Массы перманганата калия и пероксида водорода, необходимые для получения данного объема кислорода при проведении реакции в кислой среде.
Решение с расчетом:
Реакция окисления пероксида водорода при помощи перманганата калия в кислой среде:
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 -> 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Из уравнения реакции видно, что для выделения 5 молей кислорода требуется 2 моль перманганата калия.
1. Рассчитаем количество молей кислорода, необходимое для получения 1,12 л кислорода:
По уравнению состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Для нормальных условий (0°C и 1 атм):
V = nRT/P
n = PV/RT = 1,12 * 1 / (0,0821 * 273) ≈ 0,048 моль
2. Рассчитаем количество молей перманганата калия, необходимое для выделения 5 молей кислорода:
Так как поровну используется 2 моля KMnO4 на 5 молей O2, то количество молей KMnO4 = 0,048 моль / 5 * 2 ≈ 0,0192 моль
3. Найдем массу перманганата калия:
Молярная масса KMnO4 = 158,03 г/моль
Масса KMnO4 = количество молей * молярная масса = 0,0192 * 158,03 ≈ 3,04 г
Ответ:
Масса перманганата калия, необходимая для получения 1,12 л кислорода при проведении реакции в кислой среде, составляет примерно 3,04 г.