Question

2. Z kolbki miarowej o objętości 50 cm3 zawierającej roztwór FeSO4 pobrano do analizy próbkę o objętości 5 cm3 i na jej zmiareczkowanie w środowisku kwaśnym zużyto 7 cm3 0,1 molowego roztworu KMnO4. Oblicz zawartość FeSO4 w kolbce w [g].

Answer 1

Najpierw musimy napisać reakcję, jest to reakcja redoks, KMnO4 jest utleniaczem, FeSO4 jest reduktorem.
Reakcja przebiega następująco :
KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 -> MnSO4 + K2SO4 + Fe2(SO4)3 + H2O

Zanim ustalimy współczynniki musimy zwrócić uwagę na ważną rzecz - mangan w środowisku kwasowym (które w tym przypadku zapewnia H2SO4) zmienia stopień utlenienia z VII na II.
Żelazo jest na II stopniu utlenienia, a skoro jest reduktorem, to znaczy, że w reakcji się utlenia, więc przyjmie stopień utlenienia równy III.

Zatem ustalamy współczynniki metodą bilansu elektronowego :
Fe2+ -> Fe3+ + e- |*5
Mn (VII) + 5e- -> Mn (II)

A zatem zbilansowana reakcja wygląda następująco :
2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 -> 2MnSO4 + K2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O

Zajmiemy się najpierw roztworem KMnO4. Zużyto 7cm3 (0,007dm3) roztworu KMnO4 o stężeniu molowym 0,1mol/dm3.
Cm = n/v
Cm*v = n
n = 0,1*0,007 = 0,0007 mol KMnO4

Z równania reakcji wynika, że :
2 mole KMnO4 - 10 mol FeSO4
0,0007 mol KMnO4 - x

x = (0,0007*10)/2
x = 0,0035 mol FeSO4

1 mol FeSO4 - 152g
0,0035 mol FeSO4 - y
y = (0,0035*152)/1
y = 0,532g