Ez egy működő példa redox reakció probléma bemutatva, hogyan lehet kiszámítani a reagensek és termékek térfogatát és koncentrációját kiegyensúlyozott redox egyenlet felhasználásával.
Kulcsfontosságú lehetőségek: Redox reakciókémiai probléma
- A redox reakció olyan kémiai reakció, amelyben redukció és oxidáció történik.
- A redox reakció megoldásának első lépése a redox egyenlet kiegyensúlyozása. Ez egy kémiai egyenlet, amelyet kiegyenlíteni kell a töltés és a tömeg szempontjából.
- Miután a redox-egyenlet kiegyensúlyozott, a mólarányt használva megkeresheti bármely reagens vagy termék koncentrációját vagy térfogatát, feltéve, hogy bármely más reagens vagy termék térfogata és koncentrációja ismert.
Gyors Redox felülvizsgálat
A redox reakció egy olyan típusú kémiai reakció, amelyben pirosuction és ököridation előfordul. Mert elektronok átvihetők a kémiai fajok között, ionok képződnek. Tehát a redox reakció kiegyensúlyozásához nemcsak a tömeg (az atomok száma és típusa az egyenlet mindkét oldalán) kiegyenlítését igényli, hanem a töltést is. Más szavakkal, a pozitív és negatív elektromos töltések száma a reakció nyílának mindkét oldalán megegyezik a kiegyensúlyozott egyenletben.
Miután az egyenlet kiegyensúlyozott, a mólarány felhasználható bármilyen anyag térfogatának vagy koncentrációjának meghatározására reagens vagy termék, feltéve, hogy bármely faj térfogata és koncentrációja ismert.
Redox reakció probléma
Tekintettel az MnO közötti reakció következő kiegyensúlyozott redox egyenletére4- és Fe2+ savas oldatban:
- MnO4-(aq) + 5 Fe2+(aq) + 8 H+(aq) → Mn2+(aq) + 5 Fe3+(aq) + 4 H2O
Számítsa ki a 0,100 M KMnO térfogatát4 25,0 cm-rel reagálniuk kell3 0,100 M Fe2+ és a Fe koncentrációja2+ egy megoldásban, ha tudod, hogy 20,0 cm3 Az oldat 18,0 cm-rel reagál3 0,100 KMnO4.
Hogyan lehet megoldani
Mivel a redox egyenlet kiegyensúlyozott, 1 mol MnO4- 5 mol Fe-vel reagál2+. Ezzel megkaphatjuk a Fe-mol molszámát2+:
- vakondok Fe2+ = 0,100 mol / L x 0,0250 L
- vakondok Fe2+ = 2,50 x 10-3 mol
- Ennek az értéknek a felhasználásával:
- vakondok MnO4- = 2,50 x 10-3 mol Fe2+ x (1 mol MnO4-/ 5 mol Fe2+)
- vakondok MnO4- = 5,00 x 10-4 mol MnO4-
- térfogata 0,100 M KMnO4 = (5,00 x 10-4 mol) / (1,00 x 10-1 mol / l)
- térfogata 0,100 M KMnO4 = 5,00 x 10-3 L = 5,00 cm3
A Fe koncentrációjának meghatározása2+ a kérdés második részében feltett kérdés szerint a probléma ugyanúgy működik, kivéve az ismeretlen vasion-koncentráció megoldását:
- vakondok MnO4- = 0,100 mol / L x 0,180 L
- vakondok MnO4- = 1,80 x 10-3 mol
- vakondok Fe2+ = (1,80 x 10-3 mol MnO4-) x (5 mol Fe2+ / 1 mol MnO4)
- vakondok Fe2+ = 9,00 x 10-3 mol Fe2+
- koncentráció Fe2+ = (9,00 x 10-3 mol Fe2+) / (2,00 x 10-2 L)
- koncentráció Fe2+ = 0,450 M
Tippek a sikerhez
Az ilyen típusú problémák megoldásakor fontos ellenőrizni a munkáját:
- Ellenőrizze, hogy az ionos egyenlet kiegyensúlyozott-e. Ügyeljen arra, hogy az atomok száma és típusa azonos legyen az egyenlet mindkét oldalán. Ügyeljen arra, hogy a nettó elektromos töltés azonos legyen a reakció mindkét oldalán.
- Vigyázzon, hogy a reagensek és a termékek mólarányával dolgozzon, és ne a grammértékekkel. Felkérhetik Önt, hogy adja meg a végleges választ grammban. Ha igen, hajtsa végre a problémát a vakondok felhasználásával, majd használja a faj molekulatömegét az egységek közötti konvertáláshoz. A molekulatömeg a vegyületben lévő elemek atomtömegének összege. Szorozzuk meg az atomok atomtömegét az aláírásuk utáni alszámokkal. Ne szorozza meg az egyenletben a vegyület elõtt lévõ együtthatót, mert ezt már figyelembe vette ezen a ponton!
- Vigyázzon, hogy helyesen adja meg az anyajegyeket, a grammot, a koncentrációt stb jelentős számok száma.
források
- Schüring, J., Schulz, H. D., Fischer, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H., szerk (1999). Redox: Alapok, folyamatok és alkalmazások. Springer-Verlag, Heidelberg ISBN 978-3-540-66528-1.
- Tratnyek, Paul G.; Grundl, Timothy J.; Haderlein, Stefan B., szerk. (2011). Vízi redoxi kémia. ACS Symposium sorozat. 1071. ISBN 9780841226524.