Bu işe yaramış bir örnek redoks reaksiyonu problemi dengeli bir redoks denklemi kullanarak reaktanların ve ürünlerin hacminin ve konsantrasyonunun nasıl hesaplanacağını gösteren.
Önemli Çıkarımlar: Redoks Reaksiyon Kimyası Sorunu
- Bir redoks reaksiyonu, indirgeme ve oksidasyonun meydana geldiği kimyasal bir reaksiyondur.
- Herhangi bir redoks reaksiyonunu çözmenin ilk adımı redoks denklemini dengelemektir. Bu, yükün yanı sıra kütle için dengelenmesi gereken kimyasal bir denklemdir.
- Redoks denklemi dengelendikten sonra, başka bir reaktan veya ürünün hacmi ve konsantrasyonu biliniyorsa, herhangi bir reaktan veya ürünün konsantrasyonunu veya hacmini bulmak için mol oranını kullanın.
Hızlı Redox İncelemesi
Bir redoks reaksiyonu, kırmızıuction ve öküzidation meydana gelir. Çünkü elektronlar kimyasal türler arasında aktarılır, iyonlar oluşur. Bu nedenle, bir redoks reaksiyonunu dengelemek için sadece kütle (denklemin her iki tarafındaki atom sayısı ve tipi) değil aynı zamanda yük gerektirir. Başka bir deyişle, reaksiyon okunun her iki tarafındaki pozitif ve negatif elektrik yüklerinin sayısı dengeli bir denklemde aynıdır.
Denklem dengelendikten sonra, mol oranı herhangi birinin hacmini veya konsantrasyonunu belirlemek için kullanılabilir reaktan veya herhangi bir türün hacmi ve konsantrasyonu bilindiği sürece ürün.
Redoks Reaksiyon Sorunu
MnO arasındaki reaksiyon için aşağıdaki dengeli redoks denklemi verildiğinde4- ve Fe2+ asidik bir çözelti içinde:
- MnO4-(sulu) + 5 Fe2+(sulu) + 8 H+(aq) → Mn2+(sulu) + 5 Fe3+(sulu) +4H2Ö
0.100 M KMnO'nun hacmini hesaplayın4 25.0 cm ile reaksiyona girmesi gerekir3 0.100 M Fe2+ ve Fe konsantrasyonu2+ 20.0 cm olduğunu biliyorsanız bir çözelti içinde3 çözelti 18.0 cm ile reaksiyona girer3 0.100 KMnO4.
Nasıl çözülür
Redoks denklemi dengelendiği için 1 mol MnO4- 5 mol Fe ile reaksiyona girer2+. Bunu kullanarak, Fe'nin mol sayısını elde edebiliriz2+:
- benler Fe2+ = 0,100 mol / U x 0,0250 L
- benler Fe2+ = 2,50 x 10-3 mol
- Bu değeri kullanarak:
- benler MnO4- = 2,50 x 10-3 mol Fe2+ x (1 mol MnO4-/ 5 mol Fe2+)
- benler MnO4- = 5,00 x 10-4 mol MnO4-
- hacim 0.100 M KMnO4 = (5,00 x 10-4 mol) / (1.00 x 10-1 mol / L)
- hacim 0.100 M KMnO4 = 5,00 x 10-3 L = 5.00 cm (santimetre)3
Fe konsantrasyonunu elde etmek için2+ bu sorunun ikinci kısmında sorulduğunda, bilinmeyen demir iyonu konsantrasyonunu çözmek dışında sorun aynı şekilde işlenir:
- benler MnO4- = 0,100 mol / U x 0,180 L
- benler MnO4- = 1,80 x 10-3 mol
- benler Fe2+ = (1,80 x 10-3 mol MnO4-) x (5 mol Fe2+ / 1 mol MnO4)
- benler Fe2+ = 9,00 x 10-3 mol Fe2+
- konsantrasyon Fe2+ = (9,00 x 10-3 mol Fe2+) / (2.00 x 10-2 L)
- konsantrasyon Fe2+ = 0.450 M
Başarı için İpuçları
Bu tür bir sorunu çözerken, çalışmanızı kontrol etmek önemlidir:
- İyonik denklemin dengeli olduğundan emin olun. Atom sayısının ve türünün denklemin her iki tarafında da aynı olduğundan emin olun. Net elektrik yükünün reaksiyonun her iki tarafında da aynı olduğundan emin olun.
- Gram miktarları yerine reaktanlar ve ürünler arasındaki mol oranı ile çalışmaya dikkat edin. Gram cinsinden son bir cevap vermeniz istenebilir. Eğer öyleyse, ben mol kullanarak sorunu çalışın ve daha sonra birimler arasında dönüştürmek için türlerin moleküler kütlesi kullanın. Moleküler kütle, bir bileşikteki elementlerin atomik ağırlıklarının toplamıdır. Atomların atomik ağırlıklarını sembollerini takip eden herhangi bir abonelikle çarpın. Denklemdeki bileşiğin önündeki katsayı ile çarpmayın, çünkü bunu bu noktaya kadar dikkate aldınız!
- Doğruları kullanarak molleri, gramları, konsantrasyonları vb. Bildirmeye dikkat edin. önemli rakamların sayısı.
Kaynaklar
- Schüring, J., Schulz, H. D., Fischer, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H., eds (1999). Redox: Temel Bilgiler, Süreçler ve Uygulamalar. Springer-Verlag, Heidelberg ISBN 978-3-540-66528-1.
- Tratnyek, Paul G.; Grundl, Timothy J.; Haderlein, Stefan B., eds. (2011). Sucul Redoks Kimyası. ACS Sempozyum Serisi. 1071. ISBN 9780841226524.