与えられたH2O2と完全に反応するBa(MnO4)2サンプルの純度のパーセンテージ?

$ \ pu {40 g} $ $ \ ce {Ba(MnO4)2} $( mol。wt。= 375)酸性媒体に不活性不純物を含むサンプルは、$ \ pu {125 mL} $の$ \ pu {3 M} $ $ \ ce {H2O2} $と完全に反応します。サンプルの純度のパーセンテージはどれくらいですか?

この質問を本で実際に見つけました。解決策を見つけましたが、正しく理解できません。これは与えられた最初の方程式です:

$ \ ce {Ba(MnO4)2} $のミリモル当= $ \ ce {H2O2} $ $$(w / 375)\ times10 \ times1000 =のミリモル当3 \ times125 \ times2 $$

RHSは、$ 3 \ times125 $がミリモル数を示し、n係数を掛けるとミリ当量が得られることを理解しています。しかし、LHSはどこから来たのでしょうか?そして、$ w $とは何ですか?次の行では、

$$ \ text {percentage pure} =(w / 40)\ times100 $$

ここで、$ w $の値は最初の方程式。誰かが私にこれを説明してもらえますか?

回答

$ \ ce {Ba(MnO4)2}のnファクター上記の反応では、$は$ \ mathrm {10} $です。また、$ w $は、不純なサンプル中の純粋な$ \ ce {Ba(MnO4)2} $の質量であり、%純度を得るために見つける必要があるものです。

したがって、$$ \ pu {milli-equivalents of \ ce {Ba(MnO4)2} = moles * n-factor * 1000} $$という式があります。これは、あなたの場合は$$ \です。 pu {Meq.of \ ce {Ba(MnO4)2} = \ frac {w} {375} * 10 * 1000} $$

コメント

  • ありがとうございます!私はこれがばかげた疑いであることを知っていますが、MnO4-が酸化されたときのn-factorは10ですよね? Ba(MnO4)2がH2O2と反応している場合、どのように酸化されますか? Baの原子価が2であるため、化合物のn因子は2であると実際に仮定していましたが、私の仮定の何が問題だったのか教えてください。
  • @Hemaいいえ、酸性媒体中のMnO4-は常に減少します。 Mn2 +(n-factor = 5)に。 1モルの化合物には2モルのMnO4-が含まれているため、n係数は2 * 5 = 10です。

回答

質問は「同等物」を使用して問題を解決することを要求しません、私はモルを使用して普遍的な方法で問題を解決しようとします。OPが正しく示唆したように、 $ \ ce {Ba(MnO4)2} $ $ \ ce {H2O2} $ はレドックス反応です。反応が起こったので酸性媒体中で完全に反応した場合(観察は外観によって行われるため、透明な溶液によって判断されたと仮定)、2つの半分の反応は次のようになります。

$$ \ begin {align} \ ce {MnO4- + 8H + + 5e- &-> Mn ^ 2 + + 4H2O} & E ^ \ circ & = \ pu {1.507 V} \\ \ ce {H2O2 & -> O2(g)+ 2H + + 2e-} & E ^ \ circ

= \ pu {-0.695 V} \ end {align} $$

したがって、総酸化還元反応は次のように記述できます。

$$ \ ce {2MnO4- + 6H + + 5H2O2- > 2Mn ^ 2 + + 5O2(g)+ 8H2O} \ quad E ^ \ circ_ \ mathrm {rxn} = \ pu {0.812 V} $$

正の $ E ^ \ circ_ \ mathrm { rxn} $ は、反応が自発的であることを意味します。また、 $ \ ce {H2O2} $ spanの $ \ pu {5 mol} $ が必要であることも示しています。 > $ \ ce {MnO4-} $ $ \ pu {2 mol} $ と完全に反応する。 $ \ ce {Ba(MnO4)2} $ $ \ pu {1 mol} $ には $ \ ce {MnO4-} $ $ \ pu {2 mol} $ 、 $ \ ce {H2O2} $ $ \ pu {5 mol} $ は完全に反応すると言います $ \ ce {Ba(MnO4)2} $ $ \ pu {1 mol} $ 。

不純なサンプルの $ \ pu {40 g} $ に $ x〜 \ puが含まれているとします。 $ \ ce {Ba(MnO4)2} $ の{g} $ 。次に、サンプル内の $ \ ce {Ba(MnO4)2} $ の量は

$$ \ frac {x〜 \ pu {g}} {\ pu {375 g \ cdot mol-1}} = \ frac {x} {\ pu {375mol}}。$$

その量に完全に反応するには、

$$ \ left(5 \ cdot \ frac {x} {375} \ pu { mol} \ right)〜\ text {of}〜\ ce {H2O2}。$$

したがって、

$$ 5 \ times \ frac {x} {375} \ pu {mol} = \ pu {3 \ frac {mol} {L}} \ times \ pu {125 mL} \ times \ pu {10 ^ {-3} \ frac {L} {mL}} = 3 \ times \ pu {0.125 mol} \ label {eq:1} \ tag {1} $$

$$ \したがって、x = \ pu {\ frac {3 \ times 0.125 \ times 375} {5} g} = \ pu {28。1 g} $$

したがって、

$$ \ text {$ \ ce {Ba(MnO4)のパーセンテージ サンプルの$ \ pu {40 g} $内の2} $ = \ frac {28.1} {40} \ times 100 = 70.2 $$

$ \ eqref {eq:1} $ はあなたのものとまったく同じです(minieqを使用)

コメント

  • I '化学反応式も含めたので、あなたの答えに賛成します。 // 'また、ミリ当量は減価した概念であることも指摘します。

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