Для решения данной задачи, воспользуемся основами химии, связанными с нормальностью растворов и реакциями титрования.
Шаг 1: Понимание реакции
В данном случае у нас есть:
- Избыток раствора Iodide (Kl) в кислой среде, который будет реагировать с хроматом калия (K2Cr2O7).
- При взаимодействии этих веществ выделяется йод (I2), который затем титруется раствором тиосульфата натрия (Na2S2O3).
Реакция между хроматом калия и йодидом (в кислой среде) происходит следующим образом:
[
2 \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14 \text{H}^{+} + 6 \text{I}^{-} \rightarrow 4 \text{Cr}^{3+} + 7 \text{I}_2 + 7 \text{H}_2\text{O}
]
В результате реакции выделяется йод, который затем титруется раствором Na2S2O3 по следующей реакции:
[
\text{I}_2 + 2 \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 \rightarrow 2 \text{NaI} + \text{Na}_2\text{S}_4\text{O}_6
]
Шаг 2: Вычисление эквивалентов K2Cr2O7
Для начала нужно выяснить количество эквивалентов K2Cr2O7, используемого в реакции. Нормальность (N) раствора K2Cr2O7 — 0,05000 н.
Объем раствора K2Cr2O7:
[
V = 25,00 \text{ ml} = 0,02500 \text{ L}
]
Тогда количество эквивалентов:
[
\text{Количество эквивалентов K2Cr2O7} = N \cdot V = 0,05000 , \text{N} \cdot 0,02500 , \text{L} = 0,00125 \text{ экв.}
]
Шаг 3: Определение количества выделившегося йода
Согласно стехиометрии реакции, 1 моль K2Cr2O7 дает 6 моль I2. Так как в этом случае каждая молекула K2Cr2O7 обеспечивает 6 эквивалентов йода, количество выделившегося йода:
[
\text{Эквивалентов йода} = 0,00125 \times 6 = 0,0075 \text{ экв.}
]
Шаг 4: Вычисление количества эквивалентов Na2S2O3
При титровании йода раствором Na2S2O3 согласно реакции, 1 моль I2 реагирует с 2 моль Na2S2O3, следовательно:
[
N_{\text{Na2S2O3}} \cdot V_{\text{Na2S2O3}} = \text{Эквиваленты I2}
]
Объем раствора Na2S2O3:
[
V_{\text{Na2S2O3}} = 22,80 \text{ ml} = 0,02280 \text{ L}
]
Подставим известные значения:
[
N_{\text{Na2S2O3}} \cdot 0,02280 = 0,0075
]
Решим это уравнение:
[
N_{\text{Na2S2O3}} = \frac{0,0075}{0,02280} \approx 0,3289 \text{ N}
]
Шаг 5: Подведение итогов
Таким образом, нормальность раствора тиосульфата натрия (Na2S2O3) составляет приблизительно 0,3289 N.
Это означает, что в 1 литре этого раствора содержится примерно 0,3289 эквивалентов активного вещества.
