Сколько граммов перманганата калия нужно разложить чтобы выделилось столько кислорода , сколько его выделяется при разложении 10.2 г пероксида водорода
Чтобы рассчитать, сколько граммов перманганата калия (KMnO4) нужно разложить, чтобы выделилось столько же кислорода, сколько при разложении 10.2 г пероксида водорода (H2O2), сначала определим, сколько кислорода выделяется при разложении пероксида водорода.
Уравнение реакции разложения пероксида водорода: \[ 2H2O2 \rightarrow 2H2O + O2 \] Это уравнение показывает, что из 2 молекул H2O2 образуется 1 молекула O2.
Молярная масса H2O2:
- Масса водорода (H): 1 г/моль
- Масса кислорода (O): 16 г/моль \[ M(H2O2) = 2(1) + 2(16) = 34 \text{ г/моль} \]
Количество вещества H2O2 в 10.2 г: \[ n(H2O2) = \frac{m}{M} = \frac{10.2 \text{ г}}{34 \text{ г/моль}} \approx 0.3 \text{ моль} \]
Объем кислорода, выделяющегося из 10.2 г H2O2: Из уравнения мы знаем, что из 2 моль H2O2 выделяется 1 моль O2, значит из 0.3 моль H2O2 выделится: \[ n(O2) = \frac{0.3}{2} = 0.15 \text{ моль O2} \]
Теперь рассчитаем, сколько перманганата калия нужно для получения такого же количества кислорода. Уравнение разложения перманганата калия в кислой среде: \[ 2KMnO4 + 5H2SO4 \rightarrow 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O + 5O2 \] Из уравнения видно, что 2 моль KMnO4 дают 5 моль O2.
Расчет необходимого количества KMnO4 для 0.15 моль O2: Для выделения 5 моль O2 требуется 2 моль KMnO4, значит, для 0.15 моль O2: \[ n(KMnO4) = 0.15 \times \frac{2}{5} = 0.06 \text{ моль KMnO4} \]
Молярная масса KMnO4:
- K: 39 г/моль
- Mn: 55 г/моль
- O: 16 г/моль \[ M(KMnO4) = 39 + 55 + 4(16) = 158 \text{ г/моль} \]
Количество граммов KMnO4: \[ m(KMnO4) = n \times M = 0.06 \text{ моль} \times 158 \text{ г/моль} \approx 9.48 \text{ г} \]
Таким образом, для выделения столько кислорода, сколько его выделяется при разложении 10.2 г пероксида водорода, нужно разложить примерно 9.48 г перманганата калия.
