Какова скорость разложения перманганата калия в колбе объемом 2 литра за 5 минут, если в результате этого процесса

Emiliya_9993

48

Для решения данной задачи нам понадобится использовать закон Стёрента, который гласит, что скорость химической реакции прямо пропорциональна концентрации реагентов.

Перед тем как приступить к решению, давайте определимся с тем, какой реакцией является разложение перманганата калия (KMnO₄). Разложение перманганата калия можно представить в виде следующей уравнения реакции:

2 KMnO₄ → K₂O + 2 MnO₂ + 3 O₂ (1)

Из уравнения видно, что за каждые 2 моль перманганата калия, мы получим 3 моль кислорода. Следовательно, отношение между скоростью разложения и образованием кислорода будет следующим:

v(разложение) : v(образование O₂) = 1 : 3

Нам известно, что в результате разложения перманганата калия получено 0,3 моль кислорода за 5 минут. Для определения скорости разложения нам нужно знать, какая часть от полной концентрации перманганата калия потребовалась для образования 0,3 моль кислорода.

Применяя пропорцию, мы можем выразить эту зависимость следующим образом:

\(\frac{{x\, \text{{моль KMnO₄}}}}{{2\, \text{{моль KMnO₄}}}} = \frac{{0,3\, \text{{моль O₂}}}}{{3\, \text{{моль O₂}}}}\)

После упрощения получаем:

\(\frac{{x}}{{2}} = \frac{{0,3}}{{3}}\)

Затем, решив данное уравнение, мы можем определить, сколько моль перманганата калия приняли участие в реакции:

\(x = \frac{{0,3 \times 2}}{{3}} = 0,2\)

Итак, 0,2 моль перманганата калия приняли участие в разложении.

Теперь, зная количество молей перманганата калия и время разложения, мы можем вычислить скорость разложения.

Для этого, воспользуемся формулой для расчета скорости reакции:

v = \(\frac{{n}}{{V \cdot t}}\),

где v - скорость разложения, n - количество молей перманганата калия, V - объем, t - время.

Подставляя известные значения в данную формулу, получим:

v = \(\frac{{0,2}}{{2 \cdot 5}} = 0,02\) моль/литр/мин

Ответ: Скорость разложения перманганата калия в колбе объемом 2 литра за 5 минут составляет 0,02 моль/литр/мин.