Cum să rezolvi o problemă de reacție la Redox

Acesta este un exemplu lucrat problema reacției redox care arată cum se calculează volumul și concentrația reactanților și a produselor folosind o ecuație redox echilibrată.

Cheltuieli cheie: Reacția Redox Problema chimiei

O reacție redox este un tip de reacție chimică în care roșuuction și bouidation apar. pentru că electroni sunt transferate între speciile chimice, se formează ioni. Deci, pentru a echilibra o reacție redox necesită nu numai o masă de echilibrare (numărul și tipul de atomi de fiecare parte a ecuației), ci și o încărcare. Cu alte cuvinte, numărul de sarcini electrice pozitive și negative pe ambele părți ale săgeții de reacție este același într-o ecuație echilibrată.

Odată ce ecuația este echilibrată, raport aluniță poate fi utilizat pentru a determina volumul sau concentrația oricărui reactant sau produs atât timp cât volumul și concentrația oricărei specii sunt cunoscute.

Date fiind următoarea ecuație redox echilibrată pentru reacția dintre MnO₄^- și Fe²⁺ într-o soluție acidă:

• MnO₄^-(aq) + 5 Fe²⁺(aq) + 8 H⁺(aq) → Mn²⁺(aq) + 5 Fe³⁺(aq) + 4 H₂O

Calculați volumul de 0,100 M KMnO₄ necesară pentru a reacționa cu 25,0 cm³ 0,100 M Fe²⁺ și concentrația de Fe²⁺ într-o soluție dacă știți că 20,0 cm³ de soluție reacționează cu 18,0 cm³ de 0,100 KMnO₄.

Deoarece ecuația redox este echilibrată, 1 mol de MnO₄^- reacționează cu 5 mol de Fe²⁺. Folosind aceasta, putem obține numărul de moli de Fe²⁺:

• alunițe Fe²⁺ = 0,100 mol / L x 0,0250 L
• alunițe Fe²⁺ = 2,50 x 10^-3 mol
• Folosind această valoare:
• alunițe MnO₄^- = 2,50 x 10^-3 mol Fe²⁺ x (1 mol MnO₄^-/ 5 mol Fe²⁺)
• alunițe MnO₄^- = 5,00 x 10^-4 mol MnO₄^-
• volum de 0,100 M KMnO₄ = (5,00 x 10^-4 mol) / (1,00 x 10^-1 mol / l)
• volum de 0,100 M KMnO₄ = 5,00 x 10^-3 L = 5,00 cm³

Pentru a obține concentrația de Fe²⁺ întrebată în a doua parte a acestei întrebări, problema este lucrată în același mod, cu excepția rezolvării concentrației de ioni de fier necunoscute:

• alunițe MnO₄^- = 0,100 mol / L x 0,180 L
• alunițe MnO₄^- = 1,80 x 10^-3 mol
• alunițe Fe²⁺ = (1,80 x 10)^-3 mol MnO₄^-) x (5 mol Fe²⁺ / 1 mol MnO₄)
• alunițe Fe²⁺ = 9,00 x 10^-3 mol Fe²⁺
• concentrare Fe²⁺ = (9,00 x 10^-3 mol Fe²⁺) / (2,00 x 10^-2 L)
• concentrare Fe²⁺ = 0,450 M

Când rezolvați acest tip de problemă, este important să vă verificați activitatea:

• Verificați să vă asigurați că ecuația ionică este echilibrată. Asigurați-vă că numărul și tipul de atomi este același pe ambele părți ale ecuației. Asigurați-vă că sarcina electrică netă este aceeași pe ambele părți ale reacției.
• Aveți grijă să lucrați cu raportul aluniței dintre reactanți și produse și nu cu cantitățile de grame. Vi se poate solicita să oferiți un răspuns final în grame. Dacă da, rezolvați problema folosind alunițe și apoi folosiți masa moleculară a speciei pentru a converti între unități. Masa moleculară este suma greutăților atomice ale elementelor dintr-un compus. Înmulțiți greutățile atomice ale atomilor cu orice abonament urmând simbolul lor. Nu înmulțiți cu coeficientul din fața compusului în ecuație, deoarece ați luat deja în calcul acest punct!
• Aveți grijă să raportați alunițe, grame, concentrație etc., folosind corect număr de cifre semnificative.

• Schüring, J., Schulz, H. D., Fischer, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H., eds (1999). Redox: Fundamente, procese și aplicații. Springer-Verlag, Heidelberg ISBN 978-3-540-66528-1.
• Tratnyek, Paul G.; Grundl, Timothy J.; Haderlein, Stefan B., eds. (2011). Chimie acută Redox. Seria ACS Symposium. 1071. ISBN 9780841226524.