Решить задачу: Какая масса перманганата калия KMnO4 потребуется для получения 11,2л кислорода (н.у.)?
Чтобы решить задачу, необходимо воспользоваться законом газов и знанием о химии перманганата калия (KMnO₄).
Определение реакции: Перманганат калия (KMnO₄) разлагается на кислород (O₂) при нагревании. Запишем уравнение реакции:
\[ 2 \, KMnO₄ \, \rightarrow \, K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ \]
Из уравнения видно, что из 2 молей KMnO₄ получается 1 моль O₂.
Расчет молей кислорода: В условиях нормального состояния (н.у), 1 моль газа занимает 22,4 литра. Следовательно, для 11,2 литров кислорода рассчитываем количество молей:
\[ n(O₂) = \frac{V(O₂)}{V_{моляр}} = \frac{11,2 \, л}{22,4 \, л/моль} = 0,5 \, моль \]
Определение потребного количества KMnO₄: Поскольку из 2 молей KMnO₄ получается 1 моль O₂, для получения 0,5 моля O₂ потребуется:
\[ n(KMnO₄) = 2 \times n(O₂) = 2 \times 0,5 \, моль = 1 \, моль \]
Расчет массы KMnO₄: Теперь необходимо найти массу 1 моля KMnO₄. Молярная масса KMnO₄ рассчитывается следующим образом:
- K (калий) = 39,1 г/моль
- Mn (марганец) = 54,9 г/моль
- O (кислород) = 16,0 г/моль (в нашем случае 4 атома кислорода)
Молярная масса KMnO₄: \[ M(KMnO₄) = 39,1 + 54,9 + (4 \times 16,0) = 39,1 + 54,9 + 64 = 158,0 \, г/моль \]
Теперь можем рассчитать массу необходимого перманганата калия: \[ m(KMnO₄) = n(KMnO₄) \cdot M(KMnO₄) = 1 \, моль \cdot 158,0 \, г/моль = 158,0 \, г \]
Таким образом, для получения 11,2 литров кислорода (н.у.) потребуется 158,0 граммов перманганата калия (KMnO₄).
