Сколько см3 раствора перманганата калия (Т = 0,001616 г/см³) израсходуется на титрование 25,00 см³ раствора щавелевой кислоты, в 250,00 см³ которого содержится 0,7564 г…

Для решения задачи сначала рассчитаем молярную концентрацию раствора щавелевой кислоты, а затем используем стехиометрию для нахождения объема раствора перманганата калия, необходимого для титрования.

Шаг 1: Найдем количество вещества щавелевой кислоты

Реакция титрования между перманганатом калия (KMnO₄) и щавелевой кислотой (H₂C₂O₄) протекает по уравнению:

\[ \text{KMnO}_4 + 5 \text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4 + 6 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{MnSO}_4 + 10 \text{CO}_2 + 8 \text{H}_2\text{O} + K_2\text{SO}_4 \]

Сначала найдем количество вещества (моль) H₂C₂O₄ в 250 см³ раствора.

1. Рассчитаем молекулярную массу щавелевой кислоты (гидрат):

   • H₂C₂O₄.2H₂O:
     • H: 2 × 1.01 = 2.02 г/моль
     • C: 2 × 12.01 = 24.02 г/моль
     • O₄: 4 × 16.00 = 64.00 г/моль
     • 2H₂O: 2 × (2 × 1.01 + 16.00) = 36.02 г/моль
   • Общая масса: 2.02 + 24.02 + 64.00 + 36.02 = 126.06 г/моль

2. Теперь найдем количество вещества щавелевой кислоты, присутствующее в 0.7564 г.

\[ n(H_2C_2O_4 \cdot 2H_2O) = \frac{m}{M} = \frac{0.7564 \, \text{г}}{126.06 \, \text{г/моль}} \approx 0.0060 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Найдем количество щавелевой кислоты в 25 см³ раствора

Теперь, поскольку 250 мл раствора содержат 0.0060 моль, можем найти, сколько моль содержится в 25 мл:

\[ n = 0.0060 \, \text{моль} \times \frac{25 \, \text{мл}}{250 \, \text{мл}} = 0.0006 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Найдем количество перманганата калия, необходимое для титрования

Согласно стехиометрии, на 1 моль H₂C₂O₄ понадобится 1 моль KMnO₄. Значит, для 0.0006 моль H₂C₂O₄ нам понадобится:

\[ n(KMnO_4) = 0.0006 \, \text{моль} \]

Шаг 4: Рассчитаем массу перманганата калия

Молярная масса KMnO₄:

• K: 39.10 г/моль
• Mn: 54.94 г/моль
• O₄: 4 × 16.00 = 64.00 г/моль
• Общая масса: 39.10 + 54.94 + 64.00 = 158.04 г/моль

Теперь вычислим массу KMnO₄, необходимую для 0.0006 моль:

\[ m(KMnO_4) = n \cdot M = 0.0006 \, \text{моль} \times 158.04 \, \text{г/моль} \approx 0.0948 \, \text{г} \]

Шаг 5: Рассчитаем нужный объем раствора перманганата калия

Теперь с учетом плотности раствора:

Плотность (ρ) KMnO₄ = 0.001616 г/см³

Теперь можем найти объем (V) раствора KMnO₄, используя формулу:

\[ V = \frac{m}{\rho} = \frac{0.0948 \, \text{г}}{0.001616 \, \text{г/см³}} \approx 58.66 \, \text{см³} \]

Ответ

Для титрования 25,00 см³ раствора щавелевой кислоты потребуется приблизительно 58.66 см³ раствора перманганата калия.