Echivalent cu kmno4 în mediu acid. Echivalent de masă molară în reacțiile de oxidare-reducere. Exemple de rezolvare a problemelor

DEFINIȚIE

Permanganat de potasiu(sarea de potasiu a acidului permanganic) în formă solidă este cristale violet închis (prisme aproape negre), care sunt moderat solubile în apă (Fig. 1).

O soluție de KMnO 4 are o culoare purpurie închisă, iar la concentrații mari are o culoare violet, caracteristică ionilor de permanganat (MnO 4 -).

Orez. 1. Cristale de permanganat de potasiu. Aspect.

Formula brută a permanganatului de potasiu este KMnO 4 . După cum se știe, masa moleculară a unei molecule este egală cu suma maselor atomice relative ale atomilor care alcătuiesc molecula (valorile maselor atomice relative luate din Tabelul periodic al lui DI Mendeleev sunt rotunjite la numere întregi ).

Mr(KMnO4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4×Ar(O);

Domnul(KMnO 4) \u003d 39 + 55 + 4 × 16 \u003d 39 + 55 + 64 \u003d 158.

Masă molară(M) este masa a 1 mol de substanță. Este ușor de arătat că valorile numerice ale masei molare M și ale masei moleculare relative M r sunt egale, totuși, prima valoare are dimensiunea [M] = g/mol, iar a doua este adimensională:

M = N A × m (1 molecule) = N A × M r × 1 a.m.u. = (N A ×1 amu) × M r = × M r .

Înseamnă că masa molară a permanganatului de potasiu este de 158 g/mol.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Sarcina	Faceți o formulă pentru un compus de potasiu, clor și oxigen, dacă fracțiunile de masă ale elementelor din el: ω (K) \u003d 31,8%, ω (Cl) \u003d 29,0%, ω (O) \u003d 39,2%.
Soluţie	Să notăm numărul de moli de elemente care alcătuiesc compusul ca „x” (potasiu), „y” (clor), „z” (oxigen). Apoi, raportul molar va arăta astfel (valorile maselor atomice relative luate din Tabelul periodic al lui D.I. Mendeleev sunt rotunjite la numere întregi): x:y:z = ω(K)/Ar(K) : ω(Cl)/Ar(Cl) : ω(O)/Ar(O); x:y:z= 31,8/39: 29/35,5: 39,2/16; x:y:z= 0,82: 0,82: 2,45 = 1: 1: 3. Aceasta înseamnă că formula compusului de potasiu, clor și oxigen va arăta ca KClO 3. Aceasta este sarea bertolet.
Răspuns	KClO 3

EXEMPLUL 2

Sarcina	Faceți formule pentru doi oxizi de fier dacă fracțiunile de masă ale fierului din ei sunt de 77,8% și 70,0%.
Soluţie	Fracția de masă a elementului X din molecula compoziției HX se calculează prin următoarea formulă: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Aflați fracția de masă din fiecare dintre oxizii de cupru: ω 1 (O) \u003d 100% - ω 1 (Fe) \u003d 100% - 77,8% \u003d 22,2%; ω 2 (O) \u003d 100% - ω 2 (Fe) \u003d 100% - 70,0% \u003d 30,0%. Să notăm numărul de moli de elemente care alcătuiesc compusul ca „x” (fier) ​​și „y” (oxigen). Apoi, raportul molar va arăta astfel (valorile maselor atomice relative luate din Tabelul periodic al lui D.I. Mendeleev sunt rotunjite la numere întregi): x:y \u003d ω 1 (Fe) / Ar (Fe): ω 1 (O) / Ar (O); x:y = 77,8/56: 22,2/16; x:y = 1,39: 1,39 = 1: 1. Deci formula primului oxid de fier va fi FeO. x:y \u003d ω 2 (Fe) / Ar (Fe): ω 2 (O) / Ar (O); x:y = 70/56: 30/16; x:y = 1,25: 1,875 = 1: 1,5 = 2: 3. Deci formula celui de-al doilea oxid de fier va fi Fe 2 O 3 .
Răspuns	FeO, Fe2O3

unde E 0 ox , E 0 red sunt potențialele standard ale electrodului perechii redox,

n este numărul de electroni implicați în proces.

Dacă lg K = 1 - echilibru

Dacă lg K > 1, echilibrul se deplasează către produșii de reacție

Dacă log K< 1 – равновесие смещается в сторону исходных веществ.

Clasificarea metodelor OBT

Metode de fixare a punctului de echivalență în metodele de titrare redox

Indicator	Non-indicator
Indicatori specifici	Indicatori redox	Se efectuează atunci când se lucrează cu titranți colorați, care, atunci când sunt oxidați sau restaurați, se decolorează.
Ele formează compuși colorați cu analitul sau titrantul. Punctul de echivalență este fixat de dispariția sau apariția culorii. (amidon în iodometrie)	Substante care isi schimba culoarea in functie de potentialul sistemului Acid fenilatranilic, difenilbenzidina, feroina, difenilamina etc.	Permanganatometrie (sfârșitul titrarii este determinat de culoarea purpurie pal care nu dispare a soluției dintr-o picătură în exces de titrant adăugat)

permanganatometrie

Soluție de lucru: KMnO 4 .

Este imposibil să se pregătească o soluție titrată de permanganat de potasiu pentru o tonă de probă de medicament, deoarece. conține o serie de impurități, concentrația soluției se modifică datorită interacțiunii cu impuritățile organice din distilat. apă. Apa are, de asemenea, proprietăți redox și poate reduce KMnO 4 . Această reacție este lentă, dar lumina soarelui catalizează, astfel încât soluția preparată este păstrată într-o sticlă întunecată. Se prepară o soluție de aproximativ concentrația necesară, apoi se standardizează conform standardului primar (Na 2 C 2 O 4 - oxalat de sodiu, oxalat de amoniu hidrat (NH 4) 2 C 2 O 4 × H 2 O sau acid oxalic dihidrat H 2 C 2 O 4 × 2H 2 O, oxid de arsenic As 2 O 3 sau fier metalic).

Punctul de echivalență este fixat de culoarea roz pal a soluției dintr-o picătură în exces de titrant (fără metoda indicatorului).

Reacția permanganatului de potasiu cu agenți reducători într-un mediu acid are loc conform schemei:

În analiza unor compuși organici se utilizează reducerea într-un mediu puternic alcalin conform ecuației:

MnO 4 - + e ® MnO 4 2-

Agenții reducători sunt determinați permanganatometric prin titrare directă, agenții oxidanți prin titrare inversă, iar unele substanțe prin titrare de substituție.

dicromatometrie

Soluție de lucru: K 2 Cr 2 O 7 .

O soluție titrată poate fi preparată dintr-o tonă de probă, deoarece K 2 Cr 2 O 7 cristalin îndeplinește toate cerințele standardului primar. O soluție de bicromat de potasiu este stabilă în timpul depozitării, titrul soluției rămâne neschimbat pentru o lungă perioadă de timp

Principala reacție a metodei bicromatometriei este reacția de oxidare cu bicromat de potasiu în

mediu acid:

Punctul de echivalență este fixat folosind indicatori redox (difenilamină și derivații săi).

Metoda bicromatometrică este utilizată pentru determinarea agenților reducători - titrare directă (Fe 2+, U 4+, Sb 3+, Sn 2+), agenți oxidanți-titrare inversă (Cr 3+), precum și unele compusi organici(metanol, glicerina).

Exemplul 2 Calculați concentrația molară a echivalenților de acid fosforic într-o soluție 20% de H 3 PO 4 , a cărei densitate este de 1,020 g/cm 3 , având în vedere ecuația

H 3 PO 4 + 3KOH \u003d K 3 PO 4 + 3H 2 O.

Soluţie. Concentrația molară a echivalenților de substanță X(simbol DIN eq ( X), unitatea de măsură este mol / m 3 sau mol / l) este determinată de cantitatea de echivalenți de substanță n eq ( X) în 1 litru de soluţie.

Concentrația molară a echivalenților depinde de reacție, deoarece aceeași substanță în reacții diferite poate avea sensuri diferite număr echivalent.

1. Calculați factorul de echivalență H 3 PO 4 în această reacție.

Reactivul KOH schimbă cu o unitate de formulă 1 FU (H 3 PO 4) trei grupări OH - hidroxil, fiecare dintre ele echivalentă cu un ion H +. Prin urmare, numărul echivalent Z(H3PO4) = 3, factor de echivalență f(H3PO4) = .

2. Calculați masa molară a echivalenților.

Masa molară a echivalenților H 3 PO 4 este egală cu produsul factorului de echivalență H 3 PO 4 înmulțit cu masa molară a H 3 PO 4 (98 g/mol):

M eq (H3PO4) = f(H3P04) = 1/3 98 = 32,66 g/mol.

3. Calculați masa a 1 litru de soluție, pe baza valorilor densității:

m = Vρ \u003d 1000 ml 1,020 g / cm 3 \u003d 1020 g.

100 g de soluţie de H3P04 conţin 20 g de H3P04;

1020 g soluţie de H3PO4 conţin X g H3PO4,

X = G.

4. Determinați numărul de echivalenți ai substanței H 3 PO 4 în 1 litru de soluție.

Cantitatea de echivalenți de substanță arată cantitatea de substanță (în moli) în care particulele sunt echivalente (particule reale sau condiționate ale substanței).

Cantitatea de echivalenți de H 3 PO 4 într-un litru de soluție se obține prin împărțirea numărului de grame de H 3 PO 4 într-un litru de soluție la masa molară a echivalenților de H 3 PO 4:

n eq (H3PO4) = molie,

acestea. obținem 6,25 moli de substanță.

Mijloace DIN echiv (H3PO4, f= ) = 6,25 mol/l. Acest mod de exprimare a concentrației se mai numește și normalitatea soluției (n) și se scrie ca 6,25n H 3 PO 4, adică. 1 litru din această soluție conține 6,25 echivalenți mol de acid fosforic.

Exemplul 3 Având în vedere ecuația reacției

KOH + H 2 SO 4 \u003d KHSO 4 + H 2 O,

calculați factorul de echivalență f(KOH) și f(H2SO4). Determinați concentrația molară a echivalenților unei soluții de acid sulfuric H 2 SO 4, dacă a fost nevoie de 23,0 ml de soluție de hidroxid de potasiu KOH pentru a neutraliza 24,5 ml de acid, DIN echiv (KOH) = 0,15 mol/l.

Soluţie. Soluțiile cu diferite concentrații molare de echivalenți interacționează în volume invers proporționale cu concentrațiile lor molare de echivalenți.

Cunoscând concentrația molară de echivalenți ai uneia dintre cele două soluții de reacție și volumele acestora, determinăm concentrația molară de echivalenți ai celei de-a doua soluții:

sau DIN echiv (A) V p(A)= C echivalentul (V) V p(B),

1. Calculați factorul de echivalență f(KOH) și f(H2SO4). Reactivul KOH schimbă cu o unitate de formulă 1 FE H 2 SO 4 o grupare OH - hidroxil, care este echivalentă cu ionul H +. Prin urmare, numărul echivalent Z(H2SO4) = 1, factor de echivalență f(H2S04) = 1.

Număr echivalent Z(KOH) = 1, f(KOH) = 1.

2. Calculați concentrația molară a echivalenților soluției de H 2 SO 4.

, prin urmare

DIN eq (H2SO4, H2O, f = 1) = =

0,14 mol/l sau 0,14n H2S04.

Exemplul 4 Determinați masa (g) de permanganat de potasiu KMnO 4 necesară pentru prepararea a 0,5 l dintr-o soluție de 0,2 n destinată studiului proprietăților oxidante ale unei substanțe într-un mediu acid

(MnO 4) - + 8H + + 5e - \u003d Mn 2+ + 4H 2 O.

Soluţie.

1. Definiți factorul de echivalență f(KMnO 4).

Ecuația semireacției ion-electronice arată că starea de oxidare a manganului variază de la +7 la +2. O unitate de formulă (MnO 4) - atașează cinci electroni, deci numărul echivalent Z(MnO 4 –) = 5. Prin urmare, numărul echivalent de KMnO 4 este egal cu Z(KMnO 4) = 5, factor de echivalență f(KMnO4) = . Masa molară a KMnO 4 este = 158 g/mol.

2. Calculați masa de KMnO 4 necesară pentru prepararea a 0,5 l dintr-o soluție de 0,2 n.

Concentrația molară de echivalenți DIN eq ( X) este egală cu raportul dintre cantitatea de echivalenți de substanță n eq ( X) la volumul soluției V p:

Unde mx este masa substanței (g);

f (X) este factorul de echivalență;

M x este masa molară a substanței, g/mol;

V p este volumul soluției (l).

G.

Răspuns: Pentru a prepara 0,5 l dintr-o soluție de 0,2n, trebuie să luați 3,16 g de KMnO 4 .

SARCINI DE CONTROL

121. La o soluție de acid sulfuric cu un volum de 400 ml, a cărei densitate este de 1,1 g/ml, iar fracția de masă a H2SO4 este de 15%, s-a adăugat apă cu o masă de 60 g. Determinați fracția de masă a acidului sulfuric în soluția rezultată.

Răspuns: 13,2%.

122. Calculați concentrația molară (mol / l) de clorură de mangan (II) MnCl 2 dacă 200 ml de soluție conține 2,52 g de dizolvat.

Răspuns: 0,1 M.

123. Calculați concentrația molară a echivalenților (mol/l) de clorură de zinc ZnCl 2, 200 ml dintr-o soluție din care conține 1,83 g din această substanță. Reacția se desfășoară conform ecuației:

ZnCl 2 + 4NaOH \u003d Na 2 + 2NaCl.

Răspuns: 0,3 mol/l.

124. Determinați masa (g) de permanganat de potasiu KMnO 4 necesară pentru prepararea a 1,5 l dintr-o soluție 0,3 N destinată studierii proprietăților oxidante ale acestei substanțe într-un mediu neutru:

(MnO 4 ) - + 3e - + 2H 2 O \u003d MnO 2 + 4 (OH) -.

Răspuns: 23.7

125. Calculați titrul unei soluții 40% de acid sulfuric H 2 SO 4 cu densitatea ρ = 1,307 g / cm 3.

Răspuns: \u003d 0,5228 g / ml.

126. Reacția se desfășoară conform ecuației:

3Ba(OH)2 + 2H3PO4 = Ba3(P04)2 + 6H2O.

Calculați factorul de echivalență f(Ba (OH) 2) și f(H3PO4). Determinați cu cât acid fosforic DIN eq (H 3 PO 4) \u003d 0,7 mol / l este necesar pentru a neutraliza 30 ml dintr-o soluție de hidroxid de bariu Ba (OH) 2, al cărei titrul este de 0,0960 g / ml.

Raspuns: 48 ml.

127. Calculați masa de glucoză C 6 H 12 O 6 și apă necesară pentru a prepara 200 g de soluție 5%.

Răspuns: 10 g glucoză, 190 g apă.

128. Se determină masa (g) de azotat de nichel Ni (NO 3) 2 conținut în 200 ml dintr-o soluție 0,125 M de Ni (NO 3) 2.

Răspuns: 4,6 g.

129. Reacția se desfășoară conform ecuației:

Cr(NO3)3 + 3NaOH = Cr(OH)3 + 3NaNO3.

Calculați concentrația molară a echivalenților de azotat de crom Cr (NO 3) 3, dintre care 3 litri conțin 52,2 g din această substanță.

Răspuns: 0,22n.

130. Determinați masa (g) de dicromat de potasiu K 2 Cr 2 O 7 necesară pentru prepararea a 1 litru de soluție 2n destinată studierii proprietăților oxidante ale acestei substanțe într-un mediu acid:

(Cr 2 O 7) 2– + 6e – + 14H + = 2Cr 3+ + 7H 2 O.

Raspuns: 98

131. Calculați titrul unei soluții de hidroxid de potasiu KOH, obținut prin dizolvarea a 25 g KOH și 160 g apă, dacă densitatea soluției este de 1,24 g/cm 3 .

Răspuns: T KOH = 0,1675 g/ml.

132. Reacția se desfășoară conform ecuației:

Zn(OH)2 + 2HCI = ZnCl2 + 2H2O.

Calculați factorul de echivalență f(Zn(OH)2) și f(HCl) Determinați ce volum de soluție de acid clorhidric HCl, DIN eq (HCl) \u003d 0,1 mol / l este necesar pentru a neutraliza 8 ml dintr-o soluție de hidroxid de zinc Zn (OH) 2, al cărui titru este de 0,0720 g / ml?

Raspuns: 112 ml.

133. Se amestecă 200 g dintr-o soluție 2% și 300 g dintr-o soluție 12% de clorură de calciu CaCl 2 . Se determină fracția de masă a CaCl 2 din soluția rezultată.

134. Determinați masa (g) de sulfit de sodiu Na 2 SO 3 necesară prepararii a 0,4 l de soluție 0,6 n destinată studiului proprietăților reducătoare ale acestei substanțe într-un mediu alcalin

(SO 3) 2– + 2OH – – 2e = (SO 4) 2– + H 2 O.

Raspuns: 15.12

135. Câte grame de hidrat cristalin de clorură de bariu (BaCl 2 2H 2 O) trebuie luate pentru a prepara o soluție de 0,5 l în care fracția de masă a BaCl 2 este de 0,1 (soluție 10%)? Densitatea soluției este ρ = 1,090 g/cm 3 .

Raspuns: 63,92

136. Calculați concentrația molară a echivalenților de acid clorhidric în 80 ml dintr-o soluție care conține 3,6 g HCl, care a reacționat conform ecuației:

2HCI + Ca(OH)2 = CaCI2 + 2H2O.

Răspuns: 1,2n HCI.

137. Calculați fracția de masă (%) a Mn (NO 3) 2 într-o soluție 0,57M de Mn (NO 3) 2 dacă densitatea acestei soluții este ρ = 1,060 g/cm 3.

Răspuns: 9,6%.

138. Pentru efectuarea reacției Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O s-a folosit o soluție de carbonat de sodiu (Na 2 CO 3), obținută prin dizolvarea a 10,6 g de sare intr-un litru de apa. Calculați concentrația molară a echivalenților de carbonat de sodiu din soluție.

Răspuns: 0,2n Na2CO3.

139. S-au evaporat 300 g de apă din 800 g de soluţie 2% de acid clorhidric HCI. Calculați fracția de masă (%) de HCI din soluția rămasă după evaporare.

Răspuns: 3,2%.

140. Calculați masa de K 2 CO 3 (g) necesară pentru prepararea a 100 ml de soluție 10% (ρ = 1,0904 g / cm 3).

Noțiuni de bază

.

Echivalent - o particulă reală sau condiționată a substanței X, care într-o reacție acid-bazică dată sau într-o reacție de schimb este echivalentă cu un ion de hidrogen H + (un ion OH - sau o unitate de sarcină), iar în această reacție redox este echivalentă cu un electron.

Factorul de echivalență feq(X) este un număr care arată ce proporție dintr-o particulă reală sau condiționată a substanței X este echivalentă cu un ion de hidrogen sau un electron într-o reacție dată, de exemplu. proporția care este echivalentul unei molecule, ion, atom sau unitate de formulă a unei substanțe.

Alături de conceptul de „cantitate de substanță”, corespunzător numărului de moli ai acesteia, este utilizat și conceptul de număr de echivalenți ai unei substanțe.

Legea echivalenților: Substanțele reacționează în cantități proporționale cu echivalenții lor. Dacă se ia n(echivalentul 1). echivalenți moli ai unei substanțe, apoi același număr de echivalenți molari ai altei substanțe n(echiv 2 ) vor fi necesare în această reacție, i.e.

n(echiv 1) = n(echiv 2) (2,1)

La efectuarea calculelor, trebuie utilizate următoarele rapoarte:

M (½ CaSO 4) \u003d 20 + 48 \u003d 68 g / mol.

Echivalent în reacțiile acido-bazice

Pe exemplul interacțiunii acidului ortofosforic cu alcalii cu formarea de dihidro-, hidro- și fosfat mediu, luați în considerare echivalentul substanței H 3 PO 4 .

H 3 PO 4 + NaOH \u003d NaH 2 PO 4 + H 2 O, fequiv (H 3 PO 4) \u003d 1.

H 3 PO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 HPO 4 + 2H 2 O, fequiv (H 3 PO 4) \u003d 1/2.

H 3 PO 4 + 3NaOH \u003d Na 3 PO 4 + 3H 2 O, fequiv (H 3 PO 4) \u003d 1/3.

Echivalentul NaOH corespunde unității de formulă a acestei substanțe, deoarece factorul de echivalență NaOH este egal cu unu. În prima ecuație de reacție, raportul molar al reactanților este 1:1, prin urmare, factorul de echivalență H 3 PO 4 în această reacție este 1, iar echivalentul este unitatea de formulă a substanței H 3PO4.

În a doua ecuație de reacție, raportul molar al reactivilor H3PO4 iar NaOH este 1:2, adică factor de echivalență H 3 PO 4 este egal cu 1/2 și echivalentul său este 1/2 din unitatea de formulă a substanței H 3PO4.

În cea de-a treia ecuație de reacție, numărul de substanțe ale reactanților este raportat între ele ca 1:3. Prin urmare, factorul de echivalență H 3 PO 4 este egal cu 1/3, iar echivalentul său este 1/3 din unitatea de formulă a substanței H 3PO4.

În acest fel, echivalent substanța depinde de tipul de transformare chimică la care ia parte substanța în cauză.

Ar trebui să se acorde atenție eficienței aplicării legii echivalentelor: calculele stoichiometrice sunt simplificate atunci când se utilizează legea echivalentelor, în special, atunci când se efectuează aceste calcule, nu este nevoie să se noteze ecuație completă reactie chimicași țin cont de coeficienții stoichiometrici. De exemplu, pentru interacțiune fără un reziduu de 0,25 echivalenți moli de ortofosfat de sodiu, va fi necesară o cantitate egală de echivalenți de substanță clorură de calciu, adică. n(1/2CaCI2) = 0,25 mol.

Echivalent în reacții redox

Factorul de echivalență al compușilor în reacțiile redox este:

f echiv (X) = , (2,5)

unde n este numărul de electroni donați sau atașați.

Pentru a determina factorul de echivalență, luați în considerare trei ecuații pentru reacțiile care implică permanganat de potasiu:

2KMnO 4 + 5Na 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 = 5Na 2 SO 4 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O.

2KMnO 4 + 2Na 2 SO 3 + H 2 O \u003d 2Na 2 SO 4 + 2MnO 2 + 2KOH.

2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + K 2 MnO 4 + Na 2 MnO 4 + H 2 O.

Ca rezultat, obținem următoarea schemă pentru transformarea KMnO 4 (Fig. 2.1).



Orez. 2.1. Schema transformărilor KMnO 4 în diverse medii

Astfel, în prima reacție f echiv (KMnO 4 ) = 1/5, în a doua - f echiv(KMnO 4 ) = 1/3, în a treia - f echiv(KMnO4) = 1.

Trebuie subliniat faptul că factorul de echivalență al dicromatului de potasiu, care reacționează ca agent oxidant într-un mediu acid, este 1/6:

Cr 2 O 7 2- + 6e + 14 H + = 2 Cr 3+ + 7 H 2 O.

Exemple de rezolvare a problemelor

Determinați factorul de echivalență al sulfatului de aluminiu, care interacționează cu alcalii.

Soluţie. În acest caz, există mai multe răspunsuri posibile:

Al 2 (SO 4) 3 + 6 KOH \u003d 2 A1 (OH) 3 + 3 K 2 SO 4, f echiv (Al 2 (SO 4) 3) = 1/6,

Al2(S04)3+8KOH (ex) \u003d 2 K + 3 K 2 SO 4, f echiv (Al 2 (SO 4) 3) = 1/8,

Al2(S04)3 + 12KOH (ex) \u003d 2K 3 + 3K 2 SO 4, f echiv (Al 2 (SO 4) 3) = 1/12.

Determinați factorii de echivalență ai Fe 3 O 4 și KCr (SO 4) 2 în reacțiile de interacțiune a oxidului de fier cu un exces de acid clorhidric și interacțiunea sării duble KCr(SO 4) 2 cu o cantitate stoechiometrică de KOH alcalin pentru a forma hidroxid de crom ( III).

Fe 3 O 4 + 8 HC1 \u003d 2 FeCl 3 + FeC1 2 + 4 H 2 O, f echiv (Fe 3 O 4) \u003d 1/8,

KCr(SO 4) 2 + 3 KOH \u003d 2 K 2 SO 4 + C r (OH) 3, f echiv (KCr (SO 4) 2) \u003d 1/3.

Determinați factorii de echivalență și masele molare ale echivalenților oxizilor CrO, Cr 2 O 3 și CrO 3 în reacţiile acido-bazice.

CrO + 2HCI = CrCI2 + H20; f echiv (CrО) = 1/2,

Cr203 + 6HCI = 2CrCI3 + 3H20; f echiv (Cr 2 O 3) = 1/6,

CrO 3 - oxid acid. Interacționează cu alcalii:

CrO 3 + 2 KOH \u003d K2CrO4 + H2O; f echiv (CrО 3) = 1/2.

Masele molare ale echivalenților oxizilor considerați sunt:

M eq (CrО) = 68(1/2) = 34 g/mol,

M eq (Cr2O3 ) = 152(1/6) = 25,3 g/mol,

M eq (CrО 3 ) = 100(1/2) = 50 g/mol.

Determinați volumul a 1 mol-eq O 2 , NH 3 și H 2 S la n.o. in reactii:

V eq (O 2) = 22,4 × 1/4 = 5,6 litri.

V eq (NH3) = 22,4 × 1/3 \u003d 7,47 l - în prima reacție.

V eq (NH3) = 22,4 × 1/5 \u003d 4,48 l - în a doua reacție.

În a treia reacție pentru hidrogen sulfurat, V eq (H 2 S) \u003d 22,4 1/6 \u003d 3,73 l.

0,45 g de metal înlocuiesc 0,56 l (N.O.) de hidrogen din acid. Determinați masa molară a echivalentului metalului, oxidul, hidroxidul și sulfatul acestuia.

n eq (Me) \u003d n eq (H 2) \u003d 0,56: (22,4 × 1/2) \u003d 0,05 mol.

M eq (X) \u003d m (Me) / n eq (Me) \u003d 0,45: 0,05 \u003d 9 g / mol.

M eq (Me x O y ) = M eq (Me) + M eq(O 2) \u003d 9 + 32 × 1/4 \u003d 9 + 8 \u003d 17 g / mol.

M eq (Me(OH) y ) = M eq (Me) + M eq(OH - ) \u003d 9 + 17 \u003d 26 g / mol.

M eq (Me x (SO 4) y ) = M eq (Me) + M eq (SO 4 2-) \u003d 9 + 96 × 1/2 \u003d 57 g / mol.

. Calculați masa de permanganat de potasiu necesară pentru a oxida 7,9 g de sulfit de potasiu în medii acide și neutre.

f echiv (K 2 SO 3 ) = 1/2 (în medii acide și neutre).

M eq (K 2 SO 3) \u003d 158 × 1/2 \u003d 79 g / mol.

n eq (KMnO 4) = n eq (K 2 SO 3) \u003d 7,9 / 79 \u003d 0,1 mol.

Într-un mediu acid, M eq (KMnO 4 ) = 158 1/5 = 31,6 g/mol, m(KMnO 4) \u003d 0,1 31,6 \u003d 3,16 g.

Într-un mediu neutru, M eq (KMnO 4 ) = 158 1/3 = 52,7 g/mol, m(KMnO 4) \u003d 0,1 52,7 \u003d 5,27 g.

. Calculați echivalentul în masă molară a unui metal dacă oxidul acestui metal conține 47% în greutate oxigen.

Alegem pentru calcule o probă de oxid metalic cu masa de 100 g. Apoi masa oxigenului din oxid este de 47 g, iar masa metalului este de 53 g.

În oxid: n eq (metal) = n eq (oxigen). Prin urmare:

m (Me): M eq (Me) = m (oxigen): M eq (oxigen);

53:M eq (Me) = 47:(32 1/4). Ca rezultat, obținem M echiv (Me) = 9 g / mol.

Sarcini pentru soluție independentă

2.1.Masa molară a echivalentului metalului este de 9 g/mol. Calculați echivalentul în masă molară a nitratului și sulfatului acestuia.




2.2.Masa molară a echivalentului carbonat al unui anumit metal este de 74 g/mol. Determinați echivalentul de masă molară a acestui metal și a oxidului său.

Barnaul 1998

,

Echivalent:

Manual educațional și metodic de chimie anorganică

Presiunea vaporilor de apă saturați este luată din tabelul 1

Apoi bateți ușor balonul pentru a muta metalul în acid. La sfârșitul reacției, se lasă balonul să se răcească timp de 5-6 minute. și măsurați volumul întregii coloane de apă din cilindru și de la suprafața apei din matriță.

Înregistrați datele experimentale în tabelul 1.

Tabelul 1 - Date experimentale pentru determinarea echivalentului metalului

Cantitati masurate	Unități	Legendă	Datele experimentului
Balamă metalică
Experimentează temperatura
Presiunea aburului saturat
Presiunea atmosferică
Volumul coloanei de apă din cilindru înainte de experiment
Volumul coloanei de apă din cilindru după experiment
Înălțimea coloanei de apă de la suprafața apei din matriță

2.2 Calculul echivalentului metalului

unde 9,8 este factorul de conversie pentru transformarea mm de apă. Artă. în pascali (Pa).

Conform legii echivalenților (25), găsim masa molară a echivalentului de metal:

https://pandia.ru/text/78/299/images/image048_15.gif" width="43" height="27 src="> – volum echivalent hidrogen la n.c., ml;

m(eu) este masa metalului, g; https://pandia.ru/text/78/299/images/image050_14.gif" width="63" height="23"> este masa molară a echivalentului de metal.

Cunoscând masa molară a echivalentului de metal și masa molară a atomului de metal, găsiți factorul de echivalență și echivalentul de metal (vezi Secțiunea 1.2).

2.3 Reguli de lucru în laborator

1. Efectuați întotdeauna experimente în vase curate.

2. dopurile de la diferite sticle nu trebuie confundate. Pentru a menține interiorul plută curat, dopul este așezat pe masă cu suprafața exterioară.

3. Nu duceți reactivi obișnuiți la locul de muncă.

4. După experimente, resturile de metale nu trebuie aruncate în chiuvetă, ci colectate într-un vas separat.

5. Vasele sparte, bucăți de hârtie, chibrituri sunt aruncate la gunoi.

1. Nu porniți întrerupătoarele și aparatele electrice fără permisiunea profesorului.

2. Nu vă aglomerați spațiul de lucru cu articole inutile.

3. Nu puteți gusta substanțele.

4. Când turnați reactivi, nu vă aplecați peste deschiderea vasului pentru a evita stropirea feței și a îmbrăcămintei.

5. Nu vă puteți apleca peste lichidul încălzit, deoarece acesta poate fi aruncat.

6. În caz de incendiu, opriți imediat toate încălzitoarele electrice. Acoperiți lichidele care arde cu azbest, acoperiți cu nisip, dar nu umpleți cu apă. Stingeți incendiile de fosfor cu nisip umed sau apă. Când este aprins Metale alcaline Stingeti flacara numai cu nisip uscat, nu cu apa.

1. În cazul unei plăgi de sticlă, îndepărtați fragmentele din rană, ungeți marginile plăgii cu o soluție de iod și bandați-o cu un bandaj.

2. În cazul arsurilor chimice ale mâinilor sau feței, spălați reactivul cu apă din abundență, apoi fie cu acid acetic diluat în cazul arsurilor alcaline, fie cu o soluție de sodă în cazul arsurilor acide și apoi din nou cu apă.

3. În cazul unei arsuri cu un lichid fierbinte sau un obiect fierbinte, tratați locul ars cu o soluție proaspăt preparată de permanganat de potasiu, lubrifiați locul ars cu unguent de arsuri sau vaselină. Puteți stropi arsura cu sifon și o bandajați.

4. Pentru arsurile chimice ale ochilor, clătiți ochii cu multă apă folosind o baie de ochi și apoi solicitați asistență medicală.

3 sarcini pentru teme

Aflați echivalenții și masele lor molare pentru substanțele inițiale din reacțiile:

1. Al2O2+3H2S04=Al(S04)3+3H2O;

2. Al(OH)3+3H2S04=Al(HS04)3+3H20;