Šis ir nostrādāts piemērs redoksreakcijas problēma parādīts, kā aprēķināt reaģentu un produktu tilpumu un koncentrāciju, izmantojot sabalansētu redoksvienādojumu.
Galvenās izņemtās preces: redoksa reakcijas ķīmijas problēma
- Redoksreakcija ir ķīmiska reakcija, kurā notiek reducēšanās un oksidēšanās.
- Pirmais solis jebkuras redoksreakcijas risināšanā ir līdzsvarot redoksa vienādojumu. Tas ir ķīmiskais vienādojums, kam jābūt līdzsvarotam gan ar maksu, gan ar masu.
- Kad redoksvienādojums ir līdzsvarots, izmantojiet molu attiecību, lai atrastu jebkura reaģenta vai produkta koncentrāciju vai tilpumu, ja ir zināms jebkura cita reaģenta vai produkta tilpums un koncentrācija.
Ātra Redox pārskatīšana
Redoksreakcija ir ķīmiskās reakcijas veids, kurā sarkansuction un vērsisidacija rodas. Jo elektroni pārvietojas starp ķīmiskajām sugām, veidojas joni. Tātad, lai līdzsvarotu redoksreakciju, nepieciešama ne tikai līdzsvara masa (atomu skaits un tips katrā vienādojuma pusē), bet arī maksa. Citiem vārdiem sakot, pozitīvā un negatīvā elektrisko lādiņu skaits abās reakcijas bultiņas pusēs ir vienāds līdzsvarotā vienādojumā.
Kad vienādojums ir līdzsvarots, molu attiecība var izmantot, lai noteiktu jebkura tilpumu vai koncentrāciju reaģents vai produktu, ja ir zināms jebkuras sugas tilpums un koncentrācija.
Redoksa reakcijas problēma
Ņemot vērā šādu līdzsvarotu redoksa vienādojumu reakcijai starp MnO4- un Fe2+ skābā šķīdumā:
- MnO4-(aq) + 5 Fe2+(aq) + 8 H+(aq) → Mn2+(aq) + 5 Fe3+(aq) + 4 H2O
Aprēķiniet 0,100 M KMnO tilpumu4 nepieciešams reaģēt ar 25,0 cm3 0,100 M Fe2+ un Fe koncentrācija2+ ja jūs zināt, ka 20,0 cm3 šķīduma reaģē ar 18,0 cm3 no 0,100 KMnO4.
Kā atrisināt
Tā kā redoksvienādojums ir līdzsvarots, 1 mol MnO4- reaģē ar 5 mol Fe2+. Izmantojot to, mēs varam iegūt Fe molu skaitu2+:
- dzimumzīmes Fe2+ = 0,100 mol / L x 0,0250 L
- dzimumzīmes Fe2+ = 2,50 x 10-3 mol
- Izmantojot šo vērtību:
- dzimumzīmes MnO4- = 2,50 x 10-3 mol Fe2+ x (1 mol MnO4-/ 5 mol Fe2+)
- dzimumzīmes MnO4- = 5,00 x 10-4 mol MnO4-
- tilpums 0,100 M KMnO4 = (5,00 x 10-4 mol) / (1,00 x 10-1 mol / L)
- tilpums 0,100 M KMnO4 = 5,00 x 10-3 L = 5,00 cm3
Lai iegūtu Fe koncentrāciju2+ uzdots šī jautājuma otrajā daļā, problēma tiek apstrādāta tāpat, izņemot nezināmas dzelzs jonu koncentrācijas risināšanu:
- dzimumzīmes MnO4- = 0,100 mol / L x 0,180 L
- dzimumzīmes MnO4- = 1,80 x 10-3 mol
- dzimumzīmes Fe2+ = (1,80 x 10-3 mol MnO4-) x (5 mol Fe2+ / 1 mol MnO4)
- dzimumzīmes Fe2+ = 9.00 x 10-3 mol Fe2+
- koncentrācija Fe2+ = (9.00 x 10-3 mol Fe2+) / (2,00 x 10-2 L)
- koncentrācija Fe2+ = 0,450 M
Veiksmes padomi
Risinot šāda veida problēmas, ir svarīgi pārbaudīt savu darbu:
- Pārbaudiet, vai jonu vienādojums ir līdzsvarots. Pārliecinieties, ka atomu skaits un tips ir vienāds abās vienādojuma pusēs. Pārliecinieties, ka neto elektriskais lādiņš ir vienāds abās reakcijas pusēs.
- Esiet piesardzīgs, strādājot ar reaktīvu un produktu molu attiecību, nevis ar gramu daudzumu. Jums var lūgt sniegt galīgo atbildi gramos. Ja tā, risiniet problēmu, izmantojot dzimumzīmes, un pēc tam izmantojiet sugas molekulmasu, lai pārvērstu vienības. Molekulārā masa ir savienojuma elementu atomu svaru summa. Reiziniet atomu atomu svaru ar abonentiem, kas seko to simbolam. Nereiziniet ar koeficientu savienojuma priekšā vienādojumā, jo jūs jau esat to ņēmis vērā šajā brīdī!
- Esiet piesardzīgs, ziņojot par dzimumzīmēm, gramiem, koncentrāciju utt., Izmantojot pareizo nozīmīgu skaitļu skaits.
Avoti
- Schüring, J., Schulz, H D., Fišers, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H., eds (1999). Redox: pamati, procesi un lietojumprogrammas. Springer-Verlag, Heidelberg ISBN 978-3-540-66528-1.
- Tratnyek, Paul G.; Grundl, Timothy J.; Haderleins, Stefans B., red. (2011). Ūdens redoksa ķīmija. ACS simpozija sērija. 1071. ISBN 9780841226524.