So lösen Sie ein Redoxreaktionsproblem

Dies ist ein Beispiel Redoxreaktionsproblem zeigt, wie Volumen und Konzentration von Reaktanten und Produkten unter Verwendung einer ausgeglichenen Redoxgleichung berechnet werden.

Wichtige Erkenntnisse: Problem der Redoxreaktionschemie

Eine Redoxreaktion ist eine Art chemische Reaktion, bei der rotFunktion und Ochseidation auftreten. weil Elektronen werden zwischen chemischen Spezies übertragen, bilden sich Ionen. Um eine Redoxreaktion auszugleichen, muss nicht nur die Masse (Anzahl und Art der Atome auf jeder Seite der Gleichung), sondern auch die Ladung ausgeglichen werden. Mit anderen Worten ist die Anzahl der positiven und negativen elektrischen Ladungen auf beiden Seiten des Reaktionspfeils in einer ausgeglichenen Gleichung gleich.

Sobald die Gleichung ausgeglichen ist, wird die Molverhältnis kann verwendet werden, um das Volumen oder die Konzentration von irgendwelchen zu bestimmen Reaktant oder Produkt, solange das Volumen und die Konzentration einer Art bekannt sind.

Gegeben ist die folgende ausgeglichene Redoxgleichung für die Reaktion zwischen MnO₄^- und Fe²⁺ in einer sauren Lösung:

• MnO₄^-(aq) + 5 Fe²⁺(aq) + 8 H.⁺(aq) → Mn²⁺(aq) + 5 Fe³⁺(aq) + 4 H.₂Ö

Berechnen Sie das Volumen von 0,100 M KMnO₄ benötigt, um mit 25,0 cm zu reagieren³ 0,100 M Fe²⁺ und die Konzentration von Fe²⁺ in einer Lösung, wenn Sie wissen, dass 20,0 cm³ der Lösung reagiert mit 18,0 cm³ von 0,100 KMnO₄.

Da die Redoxgleichung ausgeglichen ist, 1 Mol MnO₄^- reagiert mit 5 mol Fe²⁺. Auf diese Weise können wir die Anzahl der Mol Fe erhalten²⁺:

• Mol Fe²⁺ = 0,100 mol / l × 0,0250 l
• Mol Fe²⁺ = 2,50 x 10^-3 mol
• Verwenden Sie diesen Wert:
• Mol MnO₄^- = 2,50 x 10^-3 mol Fe²⁺ x (1 Mol MnO₄^-/ 5 mol Fe²⁺)
• Mol MnO₄^- = 5,00 x 10^-4 mol MnO₄^-
• Volumen von 0,100 M KMnO₄ = (5,00 x 10^-4 mol) / (1,00 × 10^-1 mol / l)
• Volumen von 0,100 M KMnO₄ = 5,00 x 10^-3 L = 5,00 cm³

Um die Konzentration von Fe zu erhalten²⁺ Im zweiten Teil dieser Frage wird das Problem auf die gleiche Weise bearbeitet, außer dass die unbekannte Eisenionenkonzentration gelöst wird:

• Mol MnO₄^- = 0,100 mol / l × 0,180 l
• Mol MnO₄^- = 1,80 x 10^-3 mol
• Mol Fe²⁺ = (1,80 × 10^-3 mol MnO₄^-) x (5 Mol Fe²⁺ / 1 Mol MnO₄)
• Mol Fe²⁺ = 9,00 x 10^-3 mol Fe²⁺
• Konzentration Fe²⁺ = (9,00 x 10^-3 mol Fe²⁺) / (2,00 x 10^-2 L)
• Konzentration Fe²⁺ = 0,450 M.

Bei der Lösung dieser Art von Problem ist es wichtig, Ihre Arbeit zu überprüfen:

• Stellen Sie sicher, dass die Ionengleichung ausgeglichen ist. Stellen Sie sicher, dass Anzahl und Art der Atome auf beiden Seiten der Gleichung gleich sind. Stellen Sie sicher, dass die elektrische Nettoladung auf beiden Seiten der Reaktion gleich ist.
• Achten Sie darauf, mit dem Molverhältnis zwischen Reaktanten und Produkten und nicht mit den Grammmengen zu arbeiten. Möglicherweise werden Sie gebeten, eine endgültige Antwort in Gramm anzugeben. Wenn ja, bearbeiten Sie das Problem mit Molen und verwenden Sie dann die Molekülmasse der Spezies, um zwischen Einheiten umzuwandeln. Die Molekülmasse ist die Summe der Atomgewichte der Elemente in einer Verbindung. Multiplizieren Sie die Atomgewichte der Atome mit allen Indizes, die ihrem Symbol folgen. Multiplizieren Sie nicht mit dem Koeffizienten vor der Verbindung in der Gleichung, da Sie dies zu diesem Zeitpunkt bereits berücksichtigt haben!
• Achten Sie darauf, Maulwürfe, Gramm, Konzentration usw. mit den richtigen Angaben zu melden Anzahl bedeutender Figuren.

• Schüring, J., Schulz, H. D., Fischer, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H., Hrsg. (1999). Redox: Grundlagen, Prozesse und Anwendungen. Springer-Verlag, Heidelberg ISBN 978-3-540-66528-1.
• Tratnyek, Paul G.; Grundl, Timothy J.; Haderlein, Stefan B., Hrsg. (2011). Aquatische Redoxchemie. ACS Symposium Series. 1071. ISBN 9780841226524.