Ovo je radili primjer problem redox reakcije pokazujući kako se izračunava volumen i koncentracija reaktanata i proizvoda koristeći uravnoteženu redoks jednadžbu.
Ključni postupci: problem kemije reakcijske reakcije Redox
- Redoks reakcija je kemijska reakcija u kojoj dolazi do redukcije i oksidacije.
- Prvi korak u rješavanju redoks reakcija je uravnoteženje redox-jednadžbe. Ovo je kemijska jednadžba koja mora biti uravnotežena za naboj i masu.
- Nakon što se redoks jednadžba uravnoteži, upotrijebite molni omjer da biste pronašli koncentraciju ili volumen bilo kojeg reaktanta ili proizvoda, pod uvjetom da su volumen i koncentracija bilo kojeg drugog reaktanta ili proizvoda poznati.
Brzi pregled Redoxa
Redoks reakcija je vrsta kemijske reakcije u kojoj Crvenauction i volidation pojaviti. Jer elektroni prenose se između kemijskih vrsta, ionski oblik. Dakle, za uravnoteženje redoks reakcije potrebno je ne samo balansirajuća masa (broj i vrsta atoma na svakoj strani jednadžbe) već i naboj. Drugim riječima, broj pozitivnih i negativnih električnih naboja s obje strane reakcijske strelice jednak je uravnoteženoj jednadžbi.
Nakon što je jednadžba uravnotežena, omjer mola mogu se koristiti za određivanje volumena ili koncentracije bilo kojeg reaktant odnosno proizvoda sve dok su poznati volumen i koncentracija bilo koje vrste.
Problem reakcije Redoxa
S obzirom na sljedeću uravnoteženu redoks jednadžbu reakcije između MnO4- i Fe2+ u kiseloj otopini:
- MnO4-(aq) + 5 Fe2+(aq) + 8 H+(aq) → Mn2+(aq) + 5 Fe3+(aq) + 4H2O
Izračunajte volumen 0,100 M KMnO4 potrebno da reagira s 25,0 cm3 0,100 M Fe2+ i koncentracija Fe2+ u otopini ako znate da 20,0 cm3 otopine reagira s 18,0 cm3 od 0,100 KMnO4.
Kako riješiti
Budući da je redoks jednadžba uravnotežena, 1 mol MnO4- reagira s 5 mola Fe2+. Pomoću toga možemo dobiti broj molova Fe2+:
- molovi Fe2+ = 0,100 mol / L x 0,0250 L
- molovi Fe2+ = 2,50 x 10-3 mol
- Koristeći ovu vrijednost:
- molovi MnO4- = 2,50 x 10-3 mol Fe2+ x (1 mol MnO4-/ 5 mola Fe2+)
- molovi MnO4- = 5,00 x 10-4 mol MnO4-
- zapremina 0,100 M KMnO4 = (5,00 x 10-4 mol) / (1,00 x 10-1 mol / L)
- zapremina 0,100 M KMnO4 = 5,00 x 10-3 L = 5,00 cm3
Da bi se dobila koncentracija Fe2+ postavljeno u drugom dijelu ovog pitanja, problem se radi na isti način osim rješavanja nepoznate koncentracije iona željeza:
- molovi MnO4- = 0,100 mol / L x 0,180 L
- molovi MnO4- = 1,80 x 10-3 mol
- molovi Fe2+ = (1,80 x 10-3 mol MnO4-) x (5 mola Fe2+ / 1 mol MnO4)
- molovi 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
Savjeti za uspjeh
Pri rješavanju ove vrste problema važno je provjeriti svoj rad:
- Provjerite je li ionska jednadžba uravnotežena. Provjerite je li broj i vrsta atoma isti na obje strane jednadžbe. Osigurajte da je neto električni naboj jednak na obje strane reakcije.
- Pazite da radite s molskim omjerom između reaktanata i proizvoda, a ne s količinama grama. Od vas će se možda tražiti da u konačnici odgovorite u gramovima. Ako je to slučaj, riješite problem pomoću molova, a zatim upotrijebite molekularnu masu vrste da biste pretvorili između jedinica. Molekularna masa je zbroj atomske težine elemenata u spoju. Pomnožite atomsku masu atoma s bilo kojim pretplatnicima prateći njihov simbol. Ne pomnožite koeficijent ispred složenice u jednadžbi jer ste to već uzeli u obzir u ovom trenutku!
- Obavezno prijavite molove, grame, koncentraciju itd. Koristeći ispravne broj značajnih brojki.
izvori
- Schüring, J., Schulz, H. D., Fischer, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H., eds (1999). Redox: Osnove, procesi i aplikacije. Springer-Verlag, Heidelberg ISBN 978-3-540-66528-1.
- Tratnyek, Paul G.; Grundl, Timothy J.; Haderlein, Stefan B., ur. (2011). Vodena kemija Redox. Serija ACS simpozija. 1071. ISBN 9780841226524.