Для расчета массы перманганата калия (KMnO₄), необходимой для получения кислорода, сначала важно определить, сколько кислорода необходимо произвести для заполнения сосуда объемом 0,6 л.
Стандартные условия для газов (S.T.P) подразумевают, что 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Исходя из этого, мы можем рассчитать количество молей кислорода, необходимое для заполнения объема 0,6 л:
[
n(O_2) = \frac{V}{V_{m}} = \frac{0,6 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} \approx 0,0268 , \text{моль}
]
Теперь посмотрим на стехиометрию реакции. Судя по предложенной реакции:
[
2 , KMnO_4 \rightarrow K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2
]
Из уравнения следует, что 2 моля перманганата калия дают 1 моль кислорода.
Поэтому, чтобы произвести 0,0268 моль кислорода, нам нужно:
[
n(KMnO_4) = 2 \times n(O_2) = 2 \times 0,0268 , \text{моль} \approx 0,0536 , \text{моль}
]
Теперь найдем массу KMnO₄. Молярная масса KMnO₄:
- K: 39,1 г/моль
- Mn: 54,9 г/моль
- O: 16,0 г/моль (4 атома)
Таким образом:
[
M(KMnO_4) = 39,1 + 54,9 + (16,0 \times 4) = 158,3 , \text{г/моль}
]
Теперь можем найти массу KMnO₄, необходимую для реакции:
[
m(KMnO_4) = n(KMnO_4) \times M(KMnO_4) = 0,0536 , \text{моль} \times 158,3 , \text{г/моль} \approx 8,5 , \text{г}
]
Таким образом, для заполнения сосуда объемом 0,6 л кислородом потребуется примерно 8,5 граммов перманганата калия (KMnO₄).
