Ako vyriešiť problém redoxnej reakcie

ThoughtcoMar 07, 2020

Toto je prepracovaný príklad problém redoxnej reakcie ukazuje, ako vypočítať objem a koncentráciu reaktantov a produktov pomocou vyváženej redoxnej rovnice.

Kľúčové témy: Problém chemickej reakcie redox

  • Redoxná reakcia je chemická reakcia, pri ktorej dochádza k redukcii a oxidácii.
  • Prvým krokom pri riešení akejkoľvek redoxnej reakcie je vyrovnanie redoxnej rovnice. Je to chemická rovnica, ktorá musí byť vyvážená tak z hľadiska náboja, ako aj hmotnosti.
  • Keď je redoxná rovnica vyvážená, použite molárny pomer na nájdenie koncentrácie alebo objemu ktoréhokoľvek reaktantu alebo produktu, ak je známy objem a koncentrácia akéhokoľvek iného reaktantu alebo produktu.

Rýchla redoxná kontrola

Redoxná reakcia je druh chemickej reakcie, pri ktorej červenáuction a vôlidation nastať. pretože elektróny sa prenášajú medzi chemickými druhmi, iónovou formou. Aby sa vyrovnala redoxná reakcia, vyžaduje sa nielen vyvažovacia hmota (počet a typ atómov na každej strane rovnice), ale aj náboj. Inými slovami, počet kladných a záporných elektrických nábojov na oboch stranách reakčnej šípky je vo vyváženej rovnici rovnaký.

instagram viewer

Keď je rovnica vyrovnaná, molárny pomer sa môžu použiť na stanovenie objemu alebo koncentrácie ktorejkoľvek z nich reagujúcu zložku alebo produkt, pokiaľ je známy objem a koncentrácia akéhokoľvek druhu.

Redoxná reakcia

Vzhľadom na nasledujúcu vyváženú redoxnú rovnicu pre reakciu medzi MnO4- a Fe2+ v kyslom roztoku:

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

Vypočítajte objem 0,100 M KMnO4 potrebné reagovať s 25,0 cm3 0,100 M Fe2+ a koncentrácia Fe2+ v roztoku, ak viete, že 20,0 cm3 roztoku reaguje s 18,0 cm3 0,100 KMnO4.

Ako vyriešiť

Pretože redoxná rovnica je vyrovnaná, 1 mol MnO4- reaguje s 5 mol Fe2+. Pomocou tohto môžeme získať počet mólov Fe2+:

  • móly Fe2+ = 0,100 mol / l x 0,0250 l
  • móly Fe2+ = 2,50 x 10-3 mol
  • Pomocou tejto hodnoty:
  • móly MnO4- = 2,50 x 10-3 mol Fe2+ x (1 mol MnO4-/ 5 mol Fe2+)
  • móly MnO4- = 5,00 x 10-4 mol MnO4-
  • objem 0,100 M KMnO4 = (5,00 x 10)-4 mol) / (1,00 x 10)-1 mol / l)
  • objem 0,100 M KMnO4 = 5,00 x 10-3 L = 5,00 cm3

Na získanie koncentrácie Fe2+ v druhej časti tejto otázky sa problém rieši rovnakým spôsobom, s výnimkou riešenia neznámej koncentrácie iónov železa:

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

Tipy na úspech

Pri riešení tohto typu problému je dôležité skontrolovať svoju prácu:

  • Skontrolujte, či je iónová rovnica vyvážená. Uistite sa, že počet a typ atómov je rovnaký na oboch stranách rovnice. Uistite sa, že čistý elektrický náboj je na oboch stranách reakcie rovnaký.
  • Pri práci s molárnym pomerom medzi reaktantmi a produktmi, a nie s gramovými množstvami, buďte opatrní. Môže sa od vás požadovať posledná odpoveď v gramoch. Ak áno, problém vyriešite pomocou mólov a potom použite molekulárnu hmotnosť druhu na konverziu medzi jednotkami. Molekulová hmotnosť je súčet atómových hmotností prvkov v zlúčenine. Vynásobte atómové hmotnosti atómov akýmkoľvek indexom nasledujúcim za ich symbolom. Neaplikujte koeficientom pred zlúčeninou v rovnici, pretože ste to už zohľadnili v tomto bode!
  • Dávajte pozor, aby ste správne nahlásili móly, gramy, koncentráciu atď počet významných čísel.

zdroje

  • Schüring, J., Schulz, H. D., Fischer, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H., eds (1999). Redox: Základy, procesy a aplikácie. Springer-Verlag, Heidelberg ISBN 978-3-540-66528-1.
  • Tratnyek, Paul G.; Grundl, Timothy J.; Haderlein, Stefan B., eds. (2011). Vodná redoxná chémia. Séria sympózií ACS. 1071. ISBN 9780841226524.