Для вычисления массы перманганата калия (KMnO₄), необходимой для получения 33,6 дм³ кислорода (O₂) при нормальных условиях (н.у.), необходимо использовать уравнение реакции, в которой перманганат калия разлагается.
- Рассмотрим уравнение разложения перманганата калия:
[
2 KMnO₄ \rightarrow 2 MnO₂ + K₂MnO₄ + O₂ ↑
]
Из уравнения видно, что 2 молекулы перманганата калия дают 1 молекулу кислорода.
- Сначала определим количество молей кислорода. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра (дм³). Чтобы найти, сколько моль кислорода содержится в 33,6 дм³, используем следующую формулу:
[
n(O₂) = \frac{V(O₂)}{V_{m}} = \frac{33,6 , \text{дм³}}{22,4 , \text{дм³/моль}} = 1,5 , \text{моля}
]
- Согласно реакции, для получения 1,5 моля кислорода потребуется 3 моль перманганата калия (поскольку 2 моль KMnO₄ дают 1 моль O₂, значит, 3 моль KMnO₄ дадут 1,5 моль O₂):
[
n(KMnO₄) = 3 \cdot n(O₂) = 3 \cdot 1,5 = 4,5 , \text{моля}
]
- Теперь найдем массу перманганата калия. Молярная масса KMnO₄ рассчитывается следующим образом:
- K (калий) ≈ 39,1 г/моль
- Mn (марганец) ≈ 54,9 г/моль
- O (кислород) ≈ 16,0 г/моль
Таким образом, молярная масса KMnO₄:
[
M(KMnO₄) = 39,1 + 54,9 + 4 \cdot 16,0 = 158,0 , \text{г/моль}
]
- Теперь вычислим массу перманганата калия:
[
m(KMnO₄) = n(KMnO₄) \times M(KMnO₄) = 4,5 , \text{моля} \times 158,0 , \text{г/моль} = 711,0 , \text{г}
]
Итак, для получения 33,6 дм³ кислорода потребуется приблизительно 711 граммов перманганата калия.
