Одной из «ярких» реакций в неорганической является перевод бихромата калия в хромат: K2Cr2O7 + 2KOH → 2K2CrO4 + H2O Рассчитайте массу KOH, необходимого для получения 20 мл K2CrO4 (ρ = 2,73 г/мл). Количества вещества выбранных веществ равны. (Округлите ответ с точностью до сотых
Для решения этой задачи сначала нужно определить массу K2CrO4, которую мы хотим получить.
Расчет массы K2CrO4. Мы знаем, что объем K2CrO4 равен 20 мл, а плотность (ρ) составляет 2,73 г/мл. Массу можно рассчитать по формуле:
\[ m = V \times ρ \]
Подставим известные значения:
\[ m = 20 \, \text{мл} \times 2,73 \, \text{г/мл} = 54,6 \, \text{г} \]
Нахождение количества вещества K2CrO4. Теперь найдем количество вещества K2CrO4 с помощью его малярной массы (Mr). Молярная масса K2CrO4 рассчитывается следующим образом:
- K (калий) = 39,1 г/моль, количество атомов K = 2, следовательно 2 × 39,1 = 78,2 г/моль.
- Cr (хром) = 52 г/моль, количество атомов Cr = 1, следовательно 1 × 52 = 52 г/моль.
- O (кислород) = 16 г/моль, количество атомов O = 4, следовательно 4 × 16 = 64 г/моль.
Теперь сложим все:
\[ \text{Mr}(K2CrO4) = 78,2 + 52 + 64 = 194,2 \, \text{г/моль} \]
Теперь мы можем рассчитать количество вещества K2CrO4 (n):
\[ n = \frac{m}{Mr} = \frac{54,6 \, \text{г}}{194,2 \, \text{г/моль}} \approx 0,281 \, \text{моль} \]
Нахождение необходимости KOH. В реакции если K2Cr2O7 реагирует с KOH, получается K2CrO4. Из реакции видно, что на 1 моль K2Cr2O7 требуется 2 моль KOH. Так как количество вещества K2CrO4 соответствует количеству K2Cr2O7 (1:1), нам будет нужно в 2 раза больше KOH:
\[ n(KOH) = 2 \times n(K2CrO4) \approx 2 \times 0,281 \approx 0,562 \, \text{моль} \]
Расчет массы KOH. Чтобы найти массу KOH, нам также нужно знать его молярную массу. Кислота, калий (K) = 39,1 г/моль, кислород (O) = 16 г/моль, водород (H) = 1 г/моль:
\[ \text{Mr}(KOH) = 39,1 + 16 + 1 = 56,1 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем массу KOH, используя количество вещества:
\[ m(KOH) = n(KOH) \times \text{Mr}(KOH) = 0,562 \, \text{моль} \times 56,1 \, \text{г/моль} \approx 31,57 \, \text{г} \]
Таким образом, для получения 20 мл K2CrO4 необходимо примерно 31,57 г KOH.
