Question

Jaką objętość 0,0285 molowego roztworu KMnO4 trzeba zużyć do utlenienia, w środowisku kwaśnym, jonów Fe 2+ zawartych w 100 cm3 roztworu o mianie 0,00238 g·cm−3?

Odp. 29,90 cm3

proszę o czytelne i zrozumiałe rozpisanie zadania

Answer 1

Fe2+ ulega utlenieniu do jonów Fe3+.
Mamy środowisko kwaśne także w reakcji musimy uwzględnić jony H+.
W środowisku kwaśnym manganiany (VII) redukują się do związków manganu (II).
Większość rzeczy mamy jonowo także nadmanganian zapisujemy jako jon MnO4-

Reakcja:

Fe2+  +  MnO4- + H+ ------> Fe3+  +   Mn2+ + H2O

po bilansie elektronowym wychodzi:


5Fe2+  +  MnO4- + 8H+ ------> 5Fe3+  +   Mn2+ + 4H2O

Teraz rozpatrujemy obliczenia.
Po długich poszukiwaniach wynalazłem wzór na miano ^^
T= Cm*M/1000
Jest to ilość gramów substancji rozpuszczonej w 1cm3. (nie myl z gęstością).

Masa molowa żelaza M=56 g/mol

po przekształceniu wzoru:

Cm(Fe2+)= 1000T/M = 1000*0,00238g/cm3    /    56g/mol   = 0,0425

V= 0,1dm3

Cm= n/V
n= Cm*V = 0,0425mol/dm3  *   0,1dm3 = 0,00425 mol

na 5 moli jonów żelaza przypada jeden mol manganianu więc układamy proporcje

5 mol Fe2+  -  1mol MnO4-
0,00425 mol Fe2+ - x mol MnO4-
x= 0,00085 mol = nMnO4-

Mamy stężenie molowe roztworu manganianu a jonów jest tyle samo więc tym potasem się nie przejmujmy.

CmKMnO4 = CmMnO4- = 0,0285mol/dm3

z przekształecenia wzoru

V= n/Cm = 0,00085mol/ 0,0285mol/dm3 ~ 0,02982dm3 = 29,82cm3

Stosowałem dosyć długie liczby więc wynik może trochę odbiegać ale ogólnie o to tu chodzi. Ciekaw jestem skąd wziąłeś to zadanie bo to chyba nie poziom maturalny ;).