Чтобы рассчитать массу перманганата калия (KMnO₄), необходимую для получения 11,2 л кислорода (O₂) при нормальных условиях (н.у.), нужно сначала знать, какая реакция приводит к образованию кислорода.
Классической реакцией разложения перманганата калия является следующая:
Чтобы рассчитать массу перманганата калия (KMnO₄), необходимую для получения 11,2 л кислорода (O₂) при нормальных условиях (н.у.), нужно сначала знать, какая реакция приводит к образованию кислорода.
Классической реакцией разложения перманганата калия является следующая:
[ 2 \, KMnO₄ \rightarrow K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ + H₂O ]
Из уравнения видно, что 2 моля KMnO₄ дают 1 моль O₂.
Сначала найдем количество молей кислорода, которое соответствует 11,2 л по уравнению состояния идеального газа в н.у.:
[
n = \frac{V}{V_m}
]
где (V) — объем газа, а (V_m) — молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).
Следовательно:
[
n(O₂) = \frac{11,2 \, л}{22,4 \, л/моль} = 0,5 \, моль
]
Так как 2 моль KMnO₄ дают 1 моль O₂, то для получения 0,5 моль O₂ потребуется:
[
n(KMnO₄) = 2 \times n(O₂) = 2 \times 0,5 = 1 \, моль
]
Теперь найдем массу 1 моль KMnO₄. Молярная масса KMnO₄:
K: 39,1 г/мольMn: 54,9 г/мольO: 16,0 г/моль (в 4-х атомах)Итак, молярная масса KMnO₄:
[
M(KMnO₄) = 39,1 + 54,9 + 4 \times 16,0 = 39,1 + 54,9 + 64 = 158 г/моль
]
Теперь можем рассчитать массу:
[
m(KMnO₄) = n(KMnO₄) \times M(KMnO₄) = 1 \, моль \times 158 \, г/моль = 158 \, г
]
Таким образом, для получения 11,2 л кислорода при нормальных условиях потребуется 158 граммов перманганата калия.