Какова процентная концентрация дихромата калия, если к 10 мл раствора дихромата калия, подкисленного серной кислотой

Vechnaya_Mechta

42

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать метод титрования для определения концентрации дихромата калия. Давайте разобьем задачу на несколько шагов и найдем ответ пошагово.

Шаг 1: Посчитаем количество молей сульфата железа (\(FeSO_4\)), добавленного для титрирования. Для этого воспользуемся формулой:

\[ n(FeSO_4) = C(FeSO_4) \times V(FeSO_4) \]

где \( C(FeSO_4) \) - концентрация раствора сульфата железа, \( V(FeSO_4) \) - объем раствора сульфата железа.

Подставим значения: \( C(FeSO_4) = 0.1 \) н и \( V(FeSO_4) = 20 \) мл, тогда

\[ n(FeSO_4) = 0.1 \times 20 = 2 \text{ ммоль} \]

Шаг 2: Рассчитаем количество молей \( KMnO_4 \), потребное для окисления избытка \( FeSO_4 \). Здесь мы используем реакцию редокс, в которой \( KMnO_4 \) окисляет \( FeSO_4 \) до \( Fe_2(SO_4)_3 \). Коэффициенты реакции 1:5, поэтому:

\[ n(KMnO_4) = 5 \times n(FeSO_4) = 5 \times 2 = 10 \text{ ммоль} \]

Шаг 3: Вычислим концентрацию \( KMnO_4 \) по формуле:

\[ C(KMnO_4) = \frac{{n(KMnO_4)}}{{V(KMnO_4)}} \]

где \( C(KMnO_4) \) - концентрация раствора \( KMnO_4 \), \( V(KMnO_4) \) - объем раствора \( KMnO_4 \).

Подставим значения: \( n(KMnO_4) = 10 \) ммоль, \( V(KMnO_4) = 28 \) мл:

\[ C(KMnO_4) = \frac{{10}}{{28}} \approx 0.357 \text{ н} \]

Шаг 4: Так как дихромат калия был использован для титрирования избытка \( KMnO_4 \), мы можем найти количество молей дихромата калия по формуле:

\[ n(K_2Cr_2O_7) = n(KMnO_4) = 10 \text{ ммоль} \]

Шаг 5: Определим концентрацию \( K_2Cr_2O_7 \) в растворе. Для этого воспользуемся формулой:

\[ C(K_2Cr_2O_7) = \frac{{n(K_2Cr_2O_7)}}{{V(K_2Cr_2O_7)}} \]

где \( C(K_2Cr_2O_7) \) - концентрация раствора \( K_2Cr_2O_7 \), \( V(K_2Cr_2O_7) \) - объем раствора \( K_2Cr_2O_7 \).

В нашем случае \( n(K_2Cr_2O_7) = 10 \) ммоль (полученное в Шаге 4), \( V(K_2Cr_2O_7) = 10 + 20 = 30 \) мл (так как мы добавили 10 мл \( KMnO_4 \) к 20 мл \( K_2Cr_2O_7 \)). Подставим значения:

\[ C(K_2Cr_2O_7) = \frac{{10}}{{30}} \approx 0.333 \text{ н} \]

Ответ: Процентная концентрация \( K_2Cr_2O_7 \) в растворе составляет около 0.333 н.