дано:
- Объем раствора перманганата калия (KMnO4) = 100 мл = 0,1 л
- Концентрация раствора перманганата калия = 0,2 моль/л
- Концентрация раствора дихромата калия (K2Cr2O7) = 0,4 моль/л
найти:
- Объем раствора дихромата калия, необходимый для окисления той же массы бромида щелочного металла
решение:
1. Рассчитаем количество моль KMnO4, использованного для окисления:
Количество моль KMnO4 = объем * концентрация = 0,1 л * 0,2 моль/л = 0,02 моль.
2. Установим уравнение реакции окисления. Для перманганата калия в кислой среде:
5 KMnO4 + 3 KBr + 6 H2SO4 → 5 MnSO4 + 3 Br2 + 3 K2SO4 + 6 H2O.
Из уравнения видно, что 5 моль KMnO4 окисляют 3 моль KBr.
3. Найдем соотношение между моль KMnO4 и KBr:
5 моль KMnO4 реагируют с 3 моль KBr, значит 0,02 моль KMnO4 будут реагировать с:
КБр = (3 моль KBr / 5 моль KMnO4) * 0,02 моль KMnO4 = 0,012 моль KBr.
4. Теперь установим реакцию окисления KBr дихроматом калия. Уравнение окисления выглядит следующим образом:
K2Cr2O7 + 3 KBr + 4 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3 Br2 + K2SO4 + 4 H2O.
Из этого уравнения видно, что 1 моль K2Cr2O7 реагирует с 3 моль KBr.
5. Найдем количество моль K2Cr2O7, необходимое для окисления 0,012 моль KBr:
K2Cr2O7 = (1 моль K2Cr2O7 / 3 моль KBr) * 0,012 моль KBr = 0,004 моль K2Cr2O7.
6. Рассчитаем объем раствора дихромата калия, необходимый для окисления:
Объем = количество моль / концентрация = 0,004 моль / 0,4 моль/л = 0,01 л = 10 мл.
ответ:
Для окисления той же массы бромида щелочного металла потребуется 10 мл раствора дихромата калия с концентрацией 0,4 моль/л.