Tai veikia pavyzdys redoksinės reakcijos problema parodyta, kaip apskaičiuoti reagentų ir produktų tūrį ir koncentraciją, naudojant subalansuotą redokso lygtį.
Pagrindinės pasirinktos priemonės: Redox reakcijos chemijos problema
- Redokso reakcija yra cheminė reakcija, kurios metu vyksta redukcija ir oksidacija.
- Pirmasis žingsnis sprendžiant bet kokią redox reakciją yra subalansuoti redox lygtį. Tai yra cheminė lygtis, kuri turi būti subalansuota tiek krūvio, tiek masės atžvilgiu.
- Kai redokso lygtis bus subalansuota, naudokite molinį santykį, norėdami rasti bet kurio reagento ar produkto koncentraciją ar tūrį, jei yra žinomas bet kurio kito reagento ar produkto tūris ir koncentracija.
Greita „Redox“ peržiūra
Redokso reakcija yra cheminės reakcijos rūšis, kurioje raudonasiurbimas ir Jautisidacija atsirasti. Nes elektronai yra pernešami tarp cheminių rūšių, jonai sudaro. Taigi, norint subalansuoti redoksinę reakciją, reikia ne tik subalansuoti masę (atomų skaičių ir tipą kiekvienoje lygties pusėje), bet ir įkrauti. Kitaip tariant, teigiamų ir neigiamų elektros krūvių skaičius abiejose reakcijos rodyklės pusėse yra tas pats subalansuotoje lygtyje.
Kai lygtis subalansuota, molinis santykis gali būti naudojamas bet kurio tūrio ar koncentracijos nustatymui reaktantas arba produktas, jei žinomas bet kurios rūšies tūris ir koncentracija.
Redokso reakcijos problema
Atsižvelgiant į šią subalansuotą redokso lygtį reakcijai tarp MnO4- ir Fe2+ rūgščiame tirpale:
- MnO4-(aq) + 5 Fe2+(aq) + 8 H+(aq) → Mn2+(aq) + 5 Fe3+(aq) + 4 H2O
Apskaičiuokite 0,100 M KMnO tūrį4 reikia reaguoti su 25,0 cm3 0,100 M Fe2+ ir Fe koncentracija2+ tirpale, jei žinote, kad 20,0 cm3 tirpalo reaguoja su 18,0 cm3 iš 0,100 KMnO4.
Kaip išspręsti
Kadangi redokso lygtis yra subalansuota, 1 mol MnO4- reaguoja su 5 mol Fe2+. Tuo pasinaudodami galime gauti Fe molių skaičių2+:
- apgamai Fe2+ = 0,100 mol / L x 0,0250 L
- apgamai Fe2+ = 2,50 x 10-3 mol
- Naudojant šią vertę:
- apgamai MnO4- = 2,50 x 10-3 mol Fe2+ x (1 mol MnO4-/ 5 mol Fe2+)
- apgamai MnO4- = 5,00 x 10-4 mol MnO4-
- tūris - 0,100 M KMnO4 = (5,00 x 10-4 mol) / (1,00 x 10-1 mol / L)
- tūris - 0,100 M KMnO4 = 5,00 x 10-3 L = 5,00 cm3
Norint gauti Fe koncentraciją2+ pateiktoje antroje šio klausimo dalyje, problema sprendžiama taip pat, išskyrus nežinomos geležies jonų koncentracijos sprendimą:
- apgamai MnO4- = 0,100 mol / L x 0,180 L
- apgamai MnO4- = 1,80 x 10-3 mol
- apgamai Fe2+ = (1,80 x 10-3 mol MnO4-) x (5 mol Fe2+ / 1 mol MnO4)
- apgamai Fe2+ = 9.00 x 10-3 mol Fe2+
- koncentracija Fe2+ = (9,00 x 10-3 mol Fe2+) / (2,00 x 10-2 L)
- koncentracija Fe2+ = 0,450 M
Sėkmės patarimai
Sprendžiant tokio tipo problemas, svarbu patikrinti savo darbą:
- Patikrinkite, ar joninė lygtis yra subalansuota. Įsitikinkite, kad atomų skaičius ir tipas yra vienodi abiejose lygties pusėse. Įsitikinkite, kad grynasis elektros krūvis abiejose reakcijos pusėse yra vienodas.
- Būkite atsargūs dirbdami su reagentų ir produktų moliniu santykiu, o ne su gramų kiekiais. Jūsų gali būti paprašyta pateikti galutinį atsakymą gramais. Jei taip, išspręskite problemą, naudodami apgamus, tada naudokite rūšies molekulinę masę, kad konvertuotumėtės į vienetus. Molekulinė masė yra junginyje esančių elementų atominių svorių suma. Padauginkite atomų atominius svorius bet kokiais indeksais po jų simboliu. Nepadauginkite iš koeficiento prieš junginį lygtyje, nes jau dabar į tai atsižvelgėte!
- Būkite atsargūs, teisingai nurodydami apgamus, gramus, koncentraciją ir kt reikšmingų skaičių.
Šaltiniai
- Schüring, J., Schulz, H. D., Fischeris, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H., red. (1999). „Redox“: pagrindai, procesai ir programos. „Springer-Verlag“, Heidelbergas ISBN 978-3-540-66528-1.
- Tratnyek, Paulius G.; Grundlis, Timothy J.; Haderleinas, Stefanas B., red. (2011). Vandens redokso chemija. ACS simpoziumų serija. 1071. ISBN 9780841226524.