Дано:
Масса бертолетовой соли (KClO3) = 286 г.
Степень окисления атомов хлора изменяется с +5 до -1.
Найти:
Число электронов, которые перейдут от атомов кислорода к атомам хлора, и объем выделившегося газа при разложении.
Решение:
1. Найдем молярную массу бертолетовой соли (KClO3):
K = 39,1 г/моль,
Cl = 35,5 г/моль,
O3 = 16 г/моль * 3 = 48 г/моль.
Итого:
M(KClO3) = 39,1 + 35,5 + 48 = 122,6 г/моль.
2. Рассчитаем количество вещества KClO3:
n(KClO3) = m(KClO3) / M(KClO3) = 286 г / 122,6 г/моль ≈ 2,33 моль.
3. При разложении KClO3 происходит образование кислорода (O2). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2.
Из уравнения видно, что из 2 моль KClO3 выделяется 3 моль O2.
4. Определяем количество выделившегося газа:
n(O2) = (3/2) * n(KClO3) = (3/2) * 2,33 моль ≈ 3,495 моль.
5. Теперь найдем объем выделившегося газа при нормальных условиях (н.у.):
Объем газа (V) = n(O2) * Vм, где Vм = 22,4 л/моль.
Объем:
V(O2) = 3,495 моль * 22,4 л/моль ≈ 78,28 л.
6. Теперь рассчитаем число электронов, которые переходят от атомов кислорода к атомам хлора. Каждый атом хлора принимает 6 электронов (из степени окисления +5 до -1).
Количество атомов хлора в 2,33 моль KClO3:
Количество Cl = 2,33 моль * 1 = 2,33 моль.
Количество электронов:
n(e-) = Количество Cl * 6 e- = 2,33 моль * 6 = 13,98 моль e-.
Пересчитаем в общее число электронов:
n(e-) = 13,98 моль * 6,022 · 10^23 = 8,42 · 10^24 электронов.
Ответ:
Число электронов, которые перейдут от атомов кислорода к атомам хлора, составляет примерно 8,42 · 10^24 электронов. Объем газа, выделившегося при разложении бертолетовой соли, составляет примерно 78,28 литра.