Как определить концентрацию раствора перманганата калия, если навеску оксалата натрия массой 1,3444 г поместили

Степан_1120

65

Хорошо, я помогу вам решить эту задачу.

Для начала, рассчитаем нормальность (н) раствора KMnO4. Нормальность выражается в молях эквивалентов растворенного вещества на литр раствора. Для реакции KMnO4/Na2C2O4 из уравнения реакции следует, что 1 моль KMnO4 соответствует 5 молям Na2C2O4.

Масса навески оксалата натрия составляет 1,3444 г. Чтобы рассчитать количество молей оксалата натрия, разделим массу на молярную массу вещества. Нам известно, что молярная масса Na2C2O4 равна 134 г/моль.

\[
n_{\text{оксалата натрия}} = \frac{{1,3444 \, \text{г}}}{{134 \, \text{г/моль}}} = 0,01 \, \text{моль}
\]

Исходя из уравнения реакции, мы знаем, что 1 моль KMnO4 соответствует 5 молям Na2C2O4. Таким образом, количество молей KMnO4 составляет:

\[
n_{\text{KMnO4}} = 0,01 \, \text{моль} \times 5 = 0,05 \, \text{моль}
\]

Теперь, чтобы определить нормальность раствора KMnO4, нужно разделить количество молей на объем раствора в литрах. Объем раствора KMnO4, затраченного на титрование, составляет 20,04 мл, что равно 0,02004 л.

\[
\text{н} = \frac{{0,05 \, \text{моль}}}{{0,02004 \, \text{л}}} = 2,49 \, \text{н}
\]

Теперь рассчитаем Т-фактор (Т) для реакции KMnO4/Na2C2O4. Т-фактор показывает количество граммов эквивалентного реактива, растворенного в 1 миллилитре раствора.

Для реакции KMnO4/Na2C2O4 Т-фактор можно выразить следующей формулой:

\[
Т = \frac{{\text{н} \times \text{молярная масса KMnO4}}}{{V_{\text{KMnO4}}}}
\]

где:
- н - нормальность раствора KMnO4,
- молярная масса KMnO4 равна 158 г/моль,
- \(V_{\text{KMnO4}}\) - объем раствора KMnO4, затраченного на титрование (в литрах).

Подставим значения:

\[
Т = \frac{{2,49 \, \text{н} \times 158 \, \text{г/моль}}}{{0,02004 \, \text{л}}} = 19,75 \, \text{г/мл}
\]

Таким образом, Т-фактор для реакции KMnO4/Na2C2O4 составляет 19,75 г/мл.

Теперь рассчитаем коэффициент (К) для раствора KMnO4. Коэффициент показывает количество граммов растворенного вещества, приходящегося на 100 миллилитров раствора.

Для раствора KMnO4 коэффициент можно выразить следующей формулой:

\[
К = \frac{{\text{н} \times \text{молярная масса KMnO4}}}{{V_{\text{KMnO4}}}}
\]

где:
- н - нормальность раствора KMnO4,
- молярная масса KMnO4 равна 158 г/моль,
- \(V_{\text{KMnO4}}\) - объем раствора KMnO4, затраченного на титрование (в литрах).

Подставим значения:

\[
К = \frac{{2,49 \, \text{н} \times 158 \, \text{г/моль}}}{{0,02004 \, \text{л}}} = 19,75 \, \text{г/мл}
\]

Таким образом, коэффициент для раствора KMnO4 составляет 19,75 г/мл.

Теперь рассмотрим вторую часть задачи. Нам нужно определить количество воды, которое необходимо добавить к 1500 мл 0,1 н раствору дихромата калия, чтобы получить раствор с Т-фактором (Т) K2Cr2O7/Fe равным 0,005012 г/мл.

Так как нам известен Т-фактор и объем исходного раствора, мы можем рассчитать количество граммов, которое должно быть растворено в 1500 мл раствора:

\[
m_{\text{исходный}} = Т \times V_{\text{исходный}}
\]

где:
- \(m_{\text{исходный}}\) - масса исходного раствора,
- Т - Т-фактор для реакции K2Cr2O7/Fe,
- \(V_{\text{исходный}}\) - объем исходного раствора (в миллилитрах).

Подставим значения:

\[
m_{\text{исходный}} = 0,005012 \, \text{г/мл} \times 1500 \, \text{мл} = 7,518 \, \text{г}
\]

Теперь мы знаем, что в исходном растворе содержится 7,518 г дихромата калия. Чтобы растворить эту массу дихромата калия вводимой водой, нужно рассчитать объем воды, зная ее плотность. Объем можно рассчитать, разделив массу воды на плотность воды.

Объем воды:

\[
V_{\text{воды}} = \frac{{m_{\text{воды}}}}{{\rho_{\text{воды}}}}
\]

где:
- \(V_{\text{воды}}\) - объем воды (в миллилитрах),
- \(m_{\text{воды}}\) - масса воды (в граммах),
- \(\rho_{\text{воды}}\) - плотность воды.

Известно, что плотность воды при комнатной температуре составляет примерно 1 г/мл. Подставим значения:

\[
V_{\text{воды}} = \frac{{7,518 \, \text{г}}}{{1 \, \text{г/мл}}} = 7,518 \, \text{мл}
\]

Таким образом, чтобы получить раствор с Т-фактором K2Cr2O7/Fe равным 0,005012 г/мл, необходимо добавить 7,518 мл воды к 1500 мл 0,1 н раствору дихромата калия.

Надеюсь, это помогло вам.