Хорошо, давай разберёмся с заданием шаг за шагом.
Часть 1 задания - написать уравнение реакции и определить окислитель и восстановитель.
У нас есть реакция между перманганатом калия (KClO₃) и элементарной серой (S), в результате которой образуется диоксид серы (SO₂) и хлорид калия (KCl).
- Пишем схему реакции:
KClO₃ + S → SO₂ + KCl
- Для составления правильного уравнения реакции балансируем атомы по методу электронного баланса.
Начнём со степеней окисления:
- Кислород обычно имеет степень окисления -2.
- В KClO₃ хлор имеет степень окисления +5 (поскольку сумма степеней окисления K (+1) и 3xO (-2) должна равняться 0).
- В KCl хлор имеет степень окисления -1.
- В S (сера) начальная степень окисления 0, а в SO₂ - +4.
Теперь по разнице степеней окисления определим число передаваемых электронов.
Для хлора:
+5 (в KClO₃) → -1 (в KCl), разница в 6 электронов (окислитель).
Для серы:
0 (в S) → +4 (в SO₂), разница в 4 электрона (восстановитель).
Теперь балансируем уравнение с учетом электронов, учитывая, что за один атом серы передается 4 электрона:
3KClO₃ + 3S → 3SO₂ + 3KCl
Окислитель – KClO₃, восстановитель – S.
Часть 2 задания - вычисление объёма кислорода.
Количество вещества оксида калия (K₂O), которое образуется из 112 г, можно вычислить по формуле m/M, где m - масса, M - молярная масса (для K₂O она равна 94 г/моль).
n(K₂O) = m(K₂O) / M(K₂O) = 112 г / 94 г/моль ≈ 1.19 моль
Из реакции видно, что на каждые 2 моль KClO₃ приходится 3 моля O₂. Поэтому количество молей кислорода составит:
n(O₂) = (3/2) * n(K₂O) ≈ (3/2) * 1.19 моль ≈ 1.785 моль
Теперь найдём объём кислорода (O₂) при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объем газа при н.у. (22.4 л/моль):
V(O₂) = n(O₂) * Vm = 1.785 моль * 22.4 л/моль ≈ 40 л
Таким образом, необходимый объём кислорода при нормальных условиях составляет примерно 40 литров.
