В каких пропорциях следует смешать 1 нормальный раствор KBr и 0,3 мольный раствор KBrO3 в кислой среде, чтобы получить

Elizaveta

21

Для решения этой задачи нам понадобятся уравнения реакций между KBr и KBrO3 в кислой среде.

Уравнение реакции между KBr и KBrO3 выглядит следующим образом:

\[5Br^- + BrO3^- + 6H^+ \rightarrow 3Br2 + 3H2O\]

Идея состоит в том, чтобы правильно подобрать соотношение между растворами, чтобы максимизировать выход брома. После балансировки уравнения видно, что 5 моль ионов Br^- и 1 моль ионов BrO3^- соответствуют 3 молям брома (Br2).

Для определения пропорций смешивания растворов, рассмотрим количество веществ, содержащихся в 200 мл 0,3 мольного раствора KBrO3.

Нам дана концентрация 0,3 моль/л, поэтому количество молей KBrO3 можно рассчитать, используя формулу:

\[количество\ молей = концентрация \times объем\ раствора\]

Переведем 200 мл в литры:

\[200 мл = 0,2 л\]

Теперь рассчитаем количество молей KBrO3:

\[количество\ молей\ KBrO3 = 0,3 \times 0,2 = 0,06\ моль\]

Исходя из коэффициентов реакции, мы видим, что 1 моль KBrO3 дает 3 моля брома (Br2). Значит, в 0,06 мольных KBrO3 содержится:

\[количество\ молей\ Br2 = 3 \times 0,06 = 0,18\ моль\ Br2\]

Теперь мы можем определить соотношение между KBr и KBrO3, чтобы получить максимальный выход брома.

Видно, что 5 моль ионов Br^- требуется для образования 3 моль брома (Br2), поэтому для 0,18 мольных Br2 требуется:

\[количество\ молей\ Br^- = \frac{5}{3} \times 0,18 = 0,3\ моль\ Br^-\]

Итак, мы знаем, что для максимального выхода брома нам понадобятся 0,3 мольные ионы Br^- и 0,06 мольные ионы BrO3^-.

Теперь давайте найдем массу брома, которую можно получить при использовании 200 мл 0,3 мольного раствора KBrO3.

Молярная масса брома (Br2) равна около 159,808 г/моль.

Теперь рассчитаем массу брома:

\[масса\ брома = количество\ молей\ Br2 \times молярная\ масса\ брома\]

\[масса\ брома = 0,18 \times 159,808 = 28,805 г\]

Таким образом, при использовании 200 мл 0,3 мольного раствора KBrO3 можно получить около 28,805 г брома.