Question

На титрование 10,0 мл раствора перманганата калия в кислой среде потребовалось 4,3 мл 0,1Н раствора щавелевой кислоты. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента, молярную концентрацию и титр перманганата калия в растворе.

Answer 1

Дано:

V(р-ра  KMnO₄) = 10,0 мл

V(р-ра H₂C₂O₄) = 4,3 мл

Cм(H₂C₂O₄)экв. = 0,1 Н = 0,1 моль/л

-----------------------------------------------------

Найти:

Cм(KMnO₄)экв. - ?

Cм(KMnO₄) - ?

Т(KMnO₄) - ?

Решение:

1) Для начала мы напишем уравнение реакции щавелевой кислоты с перманганатом калия в кислой среде методом полуреакции, и определим фактор эквивалентности у перманганата калия и щавелевой кислоты, а потом мы находим молярные концентраций эквивалентов у щавелевой кислоты и перманганата калия при помощи фактора эквивалентности:

HOOC−COOH + KMnO₄ + H₂SO₄ → CO₂ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

HOOC−COOH + K⁺ + MnO₄⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ → CO₂ + Mn²⁺ + SO₄²⁻ + 2K⁺ +  SO₄²⁻ + H₂O

HOOC−COOH + MnO₄⁻ + 2H⁺ → CO₂ + Mn²⁺ + H₂O

HOOC−COOH - 2e⁻ → 2CO₂ + 2H⁺ | 2 |      | 5 | - восстановитель

                                                          |    | 10 |    |

MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O  | 5 |      | 2 | - окислитель

---------------------------------------------------------------------------------------------

5HOOC−COOH - 10e⁻ + 2MnO₄⁻ + 16H⁺ + 10e⁻ → 10CO₂ + 10H⁺ + 2Mn²⁺ + 8H₂O

5HOOC−COOH + 2MnO₄⁻ + 16H⁺ → 10CO₂ + 10H⁺ + 2Mn²⁺ + 8H₂O

5HOOC−COOH + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 10CO₂ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

У щавелевой кислоты в полуреакции мы получаем: fэкв.(H₂C₂O₄) = 1/2 ⇒ См(1/2 H₂C₂O₄) = Cм(H₂C₂O₄)экв. = 0,1 Н

У перманганата калия в полуреакции мы получаем: fэкв.(KMnO₄) = 1/5 ⇒ См(1/5 KMnO₄) = ?

2) Надо рассчитать молярную концентрацию эквивалента у раствора перманганата калия по формуле:

Cм(1/5 KMnO₄)×V(р-ра KMnO₄) = Cм(1/2 H₂C₂O₄)×V(р-ра H₂C₂O₄)

Cм(1/5 KMnO₄) = (Cм(1/2 H₂C₂O₄)×V(р-ра H₂C₂O₄)) / V(р-ра KMnO₄)

Cм(1/5 KMnO₄) = (0,1 Н × 4,3 мл) / (10 мл) = (0,1 моль/л × 4,3 мл) / (10 мл) = 0,1 моль/л × 0,43 = 0,043 моль/л = 0,043 Н ⇒ Cм(KMnO₄)экв. = Cм(1/5 KMnO₄) = 0,043 Н

3) Далее находим молярную концентрацию у перманганата калия в растворе:

Cм(KMnO₄) = Cм(1/5 KMnO₄) × fэкв.(H₂C₂O₄) = 0,043 Н × 1/5 = 0,0086 Н

4) Теперь находим титр перманганата калия в растворе:

М(KMnO₄) = 39 + 55 + 16×4 = 39 + 55 + 64 = 158 гр/моль

T(KMnO₄) = (Cм(KMnO₄)×M(KMnO₄) / 1000 = (0,0086 Н × 158 гр/моль) / 1000 = (0,0086 моль/л × 158 гр/моль) / 1000 = 0,0000086 моль/мл × 158 гр/моль = 0,0013588 гр/мл ≈ 0,0014 гр/мл

Ответ: Cм(KMnO₄)экв. = 0,043 Н

            Cм(KMnO₄) = 0,0086 Н

            T(KMnO₄) = 0,0014 гр/мл

Решено от : $DK954$